Πώς η Γενετική Μηχανική βάζει ένα ανθρώπινο γονίδιο σε βακτήρια ώστε να παράγουν χρήσιμη πρωτεΐνη, όπως η ινσουλίνη, και πώς δημιουργήθηκε με μονογονία το πρόβατο Ντόλυ.
Γ΄ ΛΥΚΕΙΟΥΒΙΟΛΟΓΙΑΕΝΟΤΗΤΑ 415 ΛΕΠΤΑ
Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο
κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.
Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το
σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο,
έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.
Σχεδιάγραμμα
Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη, γραμμένη με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης. Μπορεί να έχει λάθη: πηγή είναι πάντα το βιβλίο.
Τι έγινε
Ο Γ. Άρμπερ έθεσε τις βάσεις για να απομονωθούν από βακτήρια, όπως η E. coli, οι ενδονουκλεάσες περιορισμού: ένζυμα που κόβουν το DNA σε ορισμένα σημεία και αφήνουν άκρα γνωστής αλληλουχίας, σαν «μοριακά ψαλίδια».
Το ανθρώπινο DNA κόβεται ώστε να απομονωθεί το γονίδιο που μας ενδιαφέρει (π.χ. μιας ορμόνης). Το ίδιο ένζυμο ανοίγει πλασμίδια της E. coli, μικρά κυκλικά μόρια DNA ανεξάρτητα από το κύριο γενετικό υλικό, με άκρα συμπληρωματικά εκείνων του γονιδίου.
Η ένωση γονιδίου και πλασμιδίου δίνει ανασυνδυασμένο DNA. Τα βακτήρια που το δέχονται το διπλασιάζουν και το εκφράζουν (μεταγραφή, μετάφραση) μαζί με το δικό τους DNA και φτιάχνουν την πρωτεΐνη· πολλαπλασιαζόμενα με μονογονία δίνουν κλώνους που την παράγουν όλοι.
Η αντίστροφη μεταγραφάση (Τέμιν και Μπάλτιμορ) συνθέτει DNA από mRNA (αντίστροφη μεταγραφή), κάτι που στη φύση κάνουν ορισμένοι ιοί με RNA. Με αυτή την τεχνική οι Φ. Καφάτος, Α. Ευστρατιάδης κ.ά. συνέθεσαν το γονίδιο της αιμοσφαιρίνης του κουνελιού.
Με τη μέθοδο παράγονται ινσουλίνη, εμβόλια, αντιβιοτικά και ένζυμα για έρευνα και τεχνολογία· αυτόματα μηχανήματα αναλύουν την αλληλουχία βάσεων του DNA, και η σελίδα αναφέρει πρόγραμμα χαρτογράφησης όλων των ανθρώπινων γονιδίων.
Διαφοροποίηση: κάθε σωματικό κύτταρο έχει όλα τα γονίδια αλλά εκφράζει μόνο ορισμένα (εκλεκτική έκφραση) και εξειδικεύεται, π.χ. κύτταρα δέρματος δίνουν μόνο κύτταρα δέρματος. Γι' αυτό αποτύγχανε η μονογονική αναπαραγωγή των σπονδυλόζωων.
Ντόλυ: επιστήμονες στη Σκωτία αποδιαφοροποίησαν κύτταρα μαστού προβάτου ώστε να εκφράζονται όλα τα γονίδια, μετέφεραν τον πυρήνα σε ωάριο άλλου προβάτου και το ωάριο αναπτύχθηκε στη μήτρα τρίτου προβάτου. Ήταν η πρώτη μονογονική αναπαραγωγή σπονδυλόζωου, και η Ντόλυ είναι κλώνος του δότη.
Πρόσωπα
Γ. Άρμπερ
Ελβετός βιολόγος, έθεσε τις βάσεις για τις ενδονουκλεάσες περιορισμού· Νόμπελ
Χ. Τέμιν και Ντ. Μπάλτιμορ
ανακάλυψαν και απομόνωσαν την αντίστροφη μεταγραφάση· Νόμπελ
Φώτης Καφάτος και Αργύρης Ευστρατιάδης
στο Χάρβαρντ συνέθεσαν το γονίδιο της αιμοσφαιρίνης του κουνελιού
Πώς φτιάχνεται ανασυνδυασμένο DNA σύμφωνα με τη σελίδα;
Το ίδιο ένζυμο περιορισμού κόβει το ανθρώπινο DNA γύρω από το γονίδιο που θέλουμε και ένα πλασμίδιο της E. coli, αφήνοντας συμπληρωματικά άκρα. Έτσι το τμήμα με το γονίδιο ενώνεται με το πλασμίδιο, και το ανασυνδυασμένο DNA εισάγεται ξανά σε βακτήρια.
Τι απλοποίησε η αντίστροφη μεταγραφάση;
Το γονίδιο δεν χρειάζεται πια να απομονωθεί από το DNA: αρκεί το mRNA του, που απομονώνεται εύκολα από το κυτταρόπλασμα κυττάρων που φτιάχνουν την πρωτεΐνη, και από αυτό το ένζυμο συνθέτει το αντίστοιχο DNA.
Γιατί η Ντόλυ θεωρήθηκε επίτευγμα;
Τα σωματικά κύτταρα των σπονδυλόζωων είναι διαφοροποιημένα και εκφράζουν μόνο ορισμένα γονίδια, γι' αυτό η μονογονική αναπαραγωγή τους αποτύγχανε. Οι ερευνητές αποδιαφοροποίησαν κύτταρα μαστού προβάτου, έβαλαν τον πυρήνα σε ωάριο άλλου προβάτου και το ωάριο αναπτύχθηκε σε τρίτο πρόβατο· η Ντόλυ είναι κλώνος του προβάτου που έδωσε τον πυρήνα.
Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.
Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.