Toepassingen van biotechnologie in transgene planten en dieren

Toepassingen van biotechnologie in transgene planten en dieren

Endang Tri Margawati

artikel hoogtepunten

Transgene dieren, d.w.z. ontwikkeld om genen uit andere species dragen, hebben het potentieel om menselijk welzijn te verbeteren:

januari 2003

Transgene muizen, ratten, konijnen, varkens, schapen, koeien en al zijn gemaakt.

Een natuurlijk eiwit in de melk van transgene koeien zoals deze doodt de bacteriën die dier mastitis veroorzaken. Bron: USDA.

Tegenwoordig doorbraken in de moleculaire biologie gebeuren in een ongekend tempo. Een daarvan is de mogelijkheid om transgene dieren, d.w.z. dieren die genen van andere species dragen ingenieur. De technologie is reeds transgene dieren geproduceerd zoals muizen, ratten, konijnen, varkens, schapen en koeien. Hoewel er veel ethische kwesties rond transgenese, dit artikel richt zich op de basis van de technologie en de toepassingen in de landbouw, de geneeskunde en de industrie.

Wat is een transgeen dier?

Er zijn verscheidene definities voor de term transgeen dier. De Federation of European Laboratory Animal Associations definieert de term als een dier waarbij er een bewuste wijziging van het genoom is geweest. de genetische opmaak van een organisme voor erfelijke kenmerken. 5

Een transgeen dier is een waarvan het genoom is gewijzigd om genen uit andere species dragen.

De kern van alle cellen in elk levend organisme bevat genen uit DNA. Deze genen opgeslagen informatie die regelt hoe ons lichaam vorm en functie. Genen kunnen kunstmatig worden veranderd, zodat sommige kenmerken van een dier worden veranderd. Bijvoorbeeld kan een embryo een extra, functionerend gen uit een andere bron kunstmatig binnengebracht, of een gen ingebracht die knock de werking van een bepaald gen in het embryo hebben. Dieren die hun DNA gemanipuleerd op deze manier zijn bekend als transgene dieren. 20

De meerderheid van transgene dieren tot dusver geproduceerd zijn muizen, het dier dat het pionieren. De eerste succesvolle transgene dier een muis. 6 Een paar jaar later werd gevolgd door konijnen, varkens, schapen en runderen. 8,14,15,16

Waarom zijn deze dieren worden geproduceerd? De twee meest voorkomende redenen zijn:

Transgene dieren zijn nuttig als de ziekte van modellen en producenten van stoffen voor het menselijk welzijn.

  • Sommige transgene dieren worden geproduceerd voor specifieke economische kenmerken. Zo werden transgeen vee gemaakt om melk met name humane eiwitten, die kunnen helpen bij de behandeling van humane emfyseem produceren.
  • Andere transgene dieren worden geproduceerd als ziektemodel (dieren genetisch gemanipuleerd om ziektesymptomen vertonen waardoor effectieve behandeling kan worden onderzocht). Bijvoorbeeld, Harvard wetenschappers maakten een belangrijke wetenschappelijke doorbraak toen ze een Amerikaans octrooi (het bedrijf DuPont heeft de exclusieve rechten op het gebruik ervan) voor een genetisch gemanipuleerde muis, genaamd Harvard-Muis ontvangen&# 174; of Harvard muis, die een gen dat de ontwikkeling van verschillende menselijke kankers bevordert. 22

Hoe worden transgene dieren geproduceerd?

Wetenschappers kunnen nu de productie van transgene dieren, omdat, sinds Watson en Crick ’s ontdekking, zijn er doorbraken in geweest:

De insertie van een vreemd gen (transgen) in een dier succesvol indien het gen geërfd door nageslacht.

Het slagingspercentage voor transgenese is zeer laag en nodig hebben om succesvol transgene dieren worden gekloond of gedekt.

  • recombinant DNA (kunstmatig geproduceerde DNA)
  • genetische klonen
  • analyse van genexpressie (het proces waarbij een gen leidt tot een eiwit)
  • genoom in kaart brengen

Uitgangspunt in de productie van transgene dieren is de introductie van een vreemd gen of genen in een dier (de ingebrachte genen worden transgenen genoemd). De vreemde genen worden doorgegeven via de kiemlijn, zodat elke cel, waaronder kiemcellen van het dier hetzelfde gemodificeerde genetische materiaal bevatten. 26 (Germ zijn cellen waarvan de functie is om genen doorgeven aan een organisme ’s nageslacht.)

Tot op heden zijn er drie basismethoden voor het produceren van transgene dieren:

  • DNA micro-injectie
  • Door retrovirus gemedieerde genoverdracht
  • Embryonale stamcel-gemedieerde genoverdracht

Gene overdracht door micro-injectie is de belangrijkste methode die wordt gebruikt om transgene landbouwhuisdieren te produceren. Omdat de insertie van DNA leidt tot een willekeurig proces worden transgene dieren gepaard opdat de nakomelingen verwerven van de gewenste transgen. Echter, het succes van het produceren van transgene dieren individueel met deze werkwijzen is zeer laag en kan efficiënter kloneringstechnieken te gebruiken om hun aantallen te verhogen. Bijvoorbeeld genoverdracht studies blijkt dat slechts 0,6% van transgene varkens werden geboren met een gewenst gen na 7000 eieren werden geïnjecteerd met een specifiek transgen. 27

DNA micro-injectie overheerst transgenese methode.

1. DNA micro-injectie

De muis was het eerste dier succesvolle genoverdracht met behulp van DNA micro-injectie ondergaan. 6 Deze werkwijze omvat:

  • overdracht van een gewenst genconstruct (van een enkel gen of een combinatie van genen die gerecombineerd en vervolgens gekloneerd) van een ander lid van dezelfde soort of van een andere soort in de pronucleus van een voortplantingscel 19
  • de gemanipuleerde cellen, die eerst moeten worden gekweekt in vitro (in een laboratorium, niet in een levend dier) te ontwikkelen tot een bepaalde embryonale fase wordt vervolgens overgebracht naar de ontvangende vrouwelijke

2. retrovirus gemedieerde genoverdracht

De tweede methode levert hersenschimmen, veranderde dieren met gemengde DNA.

Een retrovirus is een virus dat het genetische materiaal in de vorm van RNA in plaats van DNA bevat. Deze werkwijze omvat: 26

  • retrovirussen gebruikt als vectoren om genetisch materiaal in de gastheercel, waardoor een chimeer. een organisme bestaat uit weefsels of delen van verschillende genetische constitutie
  • chimaera’s worden inteelt voor maar liefst 20 generaties tot homozygote (die het gewenste transgen in elke cel) transgene nakomelingen worden geboren

De werkwijze is met succes toegepast in 1974 als een simian virus in muizenembryo’s werd ingevoegd, resulterend in muizen die dit DNA. 10

3. embryonale stamcel-gemedieerde Gene Transfer

De aanwezigheid van transgenen kan worden getest in de embryonale toestand in deze derde methode.

Deze methode houdt in: 7,19,26

  • isolatie van totipotente stamcellen (stamcellen die kunnen ontwikkelen tot elk type gespecialiseerde cellen) uit embryo
  • het gewenste gen in deze cellen ingebracht
  • cellen die het gewenste DNA worden opgenomen in de gastheer ’s embryo, wat resulteert in een chimeer dier

In tegenstelling tot de andere twee methoden die levende transgene nakomelingen nodig om te testen op de aanwezigheid van het gewenste transgen, maakt deze werkwijze het testen van transgenen in de cel stadium.

Hoe kan transgene dieren te dragen aan het welzijn van mensen?

  • Landbouw
  • Geneeskunde
  • Industrie

De onderstaande voorbeelden zijn niet bedoeld volledig te zijn, maar slechts een steekproef van de voordelen.

1. Agricultural Applications

Transgenese zal grotere kuddes met specifieke eigenschappen mogelijk te maken.

Ook u kunt bestellen hier.

Read more

  • Solar Power – Top 10 Zonne-energie toepassingen

    Timothy Thiele is een IBEW Lokale # 176 Union Elektricien. In 1986 trad hij toe tot de vakbond en ging een vierjarige leerling school. Na het voltooien van vier jaar van het onderwijs en…

  • Petty Cash Book – Voorbeelden, Toepassingen, Definitie

    De kas boek is een boek van vouchers, die telkens een last wordt gemaakt van de kleine kas (geld) worden gemaakt. Altijd zou de voucher van het bedrag, het doel, ontvanger, grootboekrekening…

  • Noedels in Gravy Recept

    Methode Coat het varkensvlees met 1 eetlepel bloem tapioca. Mince knoflook. In een kom, voeg water aan de rest van het meel. Dit zal de basis voor de saus. Snijd de Chinese broccoli in 2…

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

10 + vier =