Erinevus geenitehnoloogia ja rekombinantse DNA tehnoloogia vahel

Peamine erinevus - geenitehnoloogia vs rekombinantse DNA tehnoloogia
 

Organismide geneetilisi materjale saab muuta geenitehnoloogia või rekombinantse DNA tehnoloogia abil. Rekombinantse DNA tehnoloogia on protsess rekombinantse DNA molekuli loomiseks, mis kannab huvipakkuvat DNA-d ja vektori DNA-d, samas kui geenitehnoloogia on lai mõiste, mida kasutatakse organismi geneetilise struktuuri manipuleerimise protsesside kirjeldamiseks. See on peamine erinevus geenitehnoloogia ja rekombinantse DNA tehnoloogia vahel.

SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on geenitehnoloogia
3. Mis on rekombinantne DNA tehnoloogia
4. Kõrvuti võrdlus - geenitehnoloogia vs rekombinantse DNA tehnoloogia
5. Kokkuvõte

Mis on geenitehnoloogia?

Geenitehnoloogia on lai mõiste, mida kasutatakse organismi geneetilise ülesehituse manipuleerimisega seotud tehnikate kogumi tähistamiseks. Geenitehnoloogia toimub all in vitro tingimused (väljaspool elusorganismi, kontrollitud keskkonnas).

Geenid kodeeritakse valkude ja muude valkude eellaste jaoks, mis on olulised kasvu ja arengu jaoks. Kui teadlased soovivad uurida geenide paigutust, ekspressiooni, geeniregulatsiooni jne, tutvustavad nad seda konkreetset geeni peremeesbakterile, mis on võimeline sisestatud geeni replitseerima ja tegema rekombinantse DNA tehnoloogia abil soovitud geenist mitu koopiat. See hõlmab spetsiifiliste DNA fragmentide lõikamist, nende sisestamist teise organismi ja nende ekspresseerimist muundatud organismis. Võõr-DNA sissetoomisega muutub organismi geneetiline koostis. Seetõttu nimetatakse seda geenitehnoloogiaks (arenenud tehnikaid kasutav geneetiline manipuleerimine). Kui manipuleeritakse organismi geneetilise ülesehitusega, muutuvad organismi omadused. Omadusi saab parandada või muuta, et saada organismide soovitavaid muutusi.

Geenitehnoloogiaga on seotud mitu peamist sammu. Need on nimelt DNA lõhustamine ja puhastamine, rekombinantse DNA (rekombinantse vektori) tootmine, rekombinantse DNA muundamine peremeesorganismiks, peremehe paljundamine (kloonimine) ja transformeeritud rakkude skriinimine (õiged fenotüübid).

Geenitehnoloogia on rakendatav paljudele organismidele, sealhulgas taimedele, loomadele ja mikroorganismidele. Näitena võib transgeenseid taimi toota taimede geenitehnoloogia abil selliste kasulike omaduste nagu herbitsiidide vastupidavus, põuataluvus, kõrge toiteväärtus, kiiresti kasvavad, putukakindluse, sukeldumistaluvuse jms abil. Sõna transgeenne viitab geneetiliselt muundatud organismidele. Parandatud omadustega transgeensete põllukultuuride tootmine on nüüd geenitehnoloogia tõttu teostatav. Transgeenseid loomi saab ka inimeste ravimite tootmiseks, nagu on näidatud joonisel 01.

Joonis_1: geneetiliselt muundatud loomad

Geenitehnoloogial on biotehnoloogias laialdased rakendused meditsiini, teadusuuringute, põllumajanduse ja tööstuse valdkonnas. Meditsiinis hõlmab geenitehnoloogia geeniteraapiat ning inimese kasvuhormoonide, insuliini, erinevate ravimite, sünteetiliste vaktsiinide, inimese albumiinide, monoklonaalsete antikehade jne tootmist. Põllumajanduses on geneetiliselt muundatud põllukultuurid, nagu sojaoa, mais, puuvill ja muud põllukultuurid koos teatavad väärtuslikud omadused tehakse geenitehnoloogia abil. Tööstuses kasutatakse geenitehnoloogiat laialdaselt rekombinantsete mikroorganismide valmistamiseks, mis on võimelised tootma majanduslikult kasulikke tooteid, eriti valke ja ensüüme. Keskkonna saastekontroll (bioremond), metallide taaskasutamine (biomineerimine), sünteetiliste polümeeride tootmine jne on teostatav ka geneetiliselt muundatud mikroorganisme kasutavates tööstusharudes. Teadusuuringutes kasutatakse geenitehnoloogiat teatud inimhaiguste loommudelite loomiseks. Geneetiliselt muundatud hiired on kõige populaarsem loommudel, mida teadlased kasutavad vähktõve, rasvumise, südamehaiguste, diabeedi, artriidi, ainete kuritarvitamise, ärevuse, vananemise, Parkinsoni tõve jms ravimeetodite uurimiseks ja leidmiseks..

Mis on rekombinantne DNA tehnoloogia?

Rekombinantse DNA tehnoloogia on tehnoloogia, mis on seotud rekombinantse DNA molekuli valmistamisega, millel on kahe erineva liigi (vektori ja võõra DNA) DNA, ja kloonimine. See saavutatakse restriktsiooniensüümide ja DNA ligaasi ensüümi abil. Restriktsiooni endonukleaasid on DNA lõikavad ensüümid, mis aitavad huvitatud DNA fragmente organismist eraldada ja vektoreid, peamiselt plasmiide, avada. DNA ligaas on ensüüm, mis hõlbustab eraldatud DNA fragmendi ühendamist avatud vektoriga rekombinantse DNA loomiseks. Rekombinantse DNA (võõrast DNA-st koosnev vektor) valmistamine sõltub peamiselt kasutatavast vektorist. Valitud vektor peaks olema võimeline sobivas peremeesrakus iseseisvalt replitseeruma mis tahes selle külge kovalentselt kinnitatud DNA segmendiga. Samuti peaks see sisaldama sobivaid kloonimiskohti ja valimiseks kasutatavaid markereid skriinimiseks. Rekombinantse DNA tehnoloogias on tavaliselt kasutatavad vektorid bakterite plasmiidid ja bakteriofaagid (baktereid nakatavad viirused).

Joonis_02: Rekombinantse DNA süntees

Rekombinantset DNA toodetakse uute valkude valmistamiseks, geenistruktuuride ja funktsioonide uurimiseks, valguomadustega manipuleerimiseks, suures koguses valkude kogumiseks jne. Seetõttu tuleb sünteesitud rekombinantset DNA replitseerida ja peremeesorganismis ekspresseerida. Seega hõlmab rekombinantne DNA tehnoloogia kogu protsessi, mis toimub geenitehnoloogias, alustades spetsiifilise DNA eraldamisest kuni transformeeritud rakkude skriinimiseni, mis koosneb sissetoodud tunnusest. Seetõttu võib rekombinantse DNA tehnoloogiat ja geenitehnoloogiat pidada kaheks omavahel seotud protsessiks, millel on üks põhieesmärk sarnaste sammudega: huvitava DNA sisestuse eraldamine, sobiva vektori valimine, DNA sisestuse (võõra DNA) sisestamine vektorisse rekombinantse DNA molekuli moodustamiseks , rekombinantse DNA molekuli sisestamine sobivasse peremeesorganismi ja transformeeritud peremeesrakkude valimine.

Mis vahe on geenitehnoloogial ja rekombinantsel DNA tehnoloogial??

Geenitehnoloogia vs rekombinantse DNA tehnoloogia
Geenitehnoloogia on lai mõiste, mis viitab protsessile, mida kasutatakse organismi geneetilise struktuuri manipuleerimiseks.	Rekombinantse DNA tehnoloogia on tehnika, mida kasutatakse rekombinantse DNA molekuli loomiseks, millel on kahe erineva liigi DNA.
Rekombinantse DNA süntees
Valmistatakse rekombinantne DNA	Valmistatakse rekombinantne DNA molekul.

Kokkuvõte - geenitehnoloogia vs rekombinantse DNA tehnoloogia

Geenitehnoloogia on molekulaarbioloogia valdkond, mis tegeleb organismi geneetilise materjali (DNA) manipuleerimisega väärtuslike omaduste saamiseks. Rekombinantse DNA valmistamiseks kasutatakse rekombinantse DNA tehnoloogiat. Mõlema protsessi käigus toimub manipuleerimine organismi geneetilise materjaliga. Ehkki geenitehnoloogia ja rekombinantse DNA tehnoloogia vahel on erinevus, on need omavahel seotud ja geenitehnoloogia oleks rekombinantse DNA tehnoloogia kasutamiseta võimatu.

Viide:
1. Key, Suzie, Julian K-C Ma ja Pascal MW Drake. "Geneetiliselt muundatud taimed ja inimeste tervis." Kuningliku meditsiiniühingu ajakiri. Kuninglik meditsiiniühing, 1. juuni 2008. Veeb. 21. veebruar 2017
2. “Rekombinantne DNA”. OMICS International. OMICSi kirjastusgrupp, n.d. Võrk. 22. veebruar 2017.

Pilt viisakalt:
1. “Rekombinantne DNA” Tinastella poolt - Omad tööd (üldkasutatav) Commonsi Wikimedia kaudu
2. „Geneetiliselt muundatud loomad”, mille on koostanud USA toidu- ja ravimiamet Flickri kaudu