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15.4: 유전자이식 유기체
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Biology

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유전자이식 유기체
 
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15.4: 유전자이식 유기체

개요

형질 전환 생물은 유전자의 일부로 다른 종에서 유전자인 유전자를 운반하도록 유전자조작으로 설계되었습니다. 상기 트랜스진은 유기체의 유전자 중 하나 또는 게놈에 존재하지 않는 유전자의 다른 버전일 수 있다. 트랜스겐은 일반적으로 재조합 DNA 및 DNA 복제 기술에 의해 생성됩니다. 트랜스제닉 박테리아, 식물 및 동물을 통해 과학자들은 생물학적 쿼리를 해결하고 실용적인 솔루션을 설계할 수 있습니다.

트랜스제닉 유기체 만들기

과학자들은 적절한 기술을 선택하여 유기체의 게놈에 유전자를 도입하는 트랜스제네이스(transgenesis)의 과정을 시작합니다. 여러 생물학적, 화학적, 그리고 지발생의 물리적 방법이 있습니다. 일반적인 생물학 방법은 경산 세포 게놈으로 외국 DNA의 바이러스 매개 도입을 관련시킵니다, 변환에게 불린. 인기 있는 화학 방법은 칼슘 인산염(Ca3(PO4)2)를사용합니다. 이 방법은 세포에 DNA 결합을 용이하게 하기 위해 Ca3(PO4)2/DNA침전물의 형성에 기초한다. 미세 주입과 같은 물리적 방법은 얇은 유리 바늘을 사용하여 유전 물질을 세포에 수동으로 삽입하는 기술이며, 힘으로 DNA를 인위적으로 도입합니다.

일단 세포 안쪽에, 유전자는 DNA 복구 효소의 도움으로 게놈에 있는 특정 사이트에 무작위로 또는 통합할 수 있습니다 (즉, 재조합). 이 형질전환 세포는 그 때 곱하고 그들의 게놈의 한 부분으로 환전을 복제하고, 안정적으로 관심있는 연구원의 유전자를 표현합니다. 상기 유전자는 게놈에 통합되지 않을 수 있으며, 따라서 연구원의 관심 유전자의 일시적인 발현만 유도한다. 일반적으로, 선택 가능한 마커(예를 들어, 항생저항 유전자) 또는 리포터 유전자(예를 들어, GFP)는 관심 유전자와 함께 포함되므로 성공적인 트랜스진 통합을 가진 세포가 식별될 수 있다.

동물과 식물에 유전자를 도입할 수 있는 유전자

동물에서, 트랜스진은 전형적으로 미세 주입에 의해 초기 단계, 수정된 계란으로 삽입됩니다. 희망은 전염이 게임테스 (즉, 계란 또는 정자)가되는 생식 전구체 세포인 생식 세포 (즉, 계란 또는 정자)에 통합되어 개발 중인 유기체의 모든 세포에서 표현될 것입니다. 더욱이, 생식선 통합은 이식성이 있기 때문에, 이는 번식을 통해 트랜스진을 통해 계승될 수 있다는 것을 의미합니다. 형질 전환 동물은 백크로스되어 자손이 부모와 짝짓기하여 트랜스진을 위해 동종 동물라인을 만듭니다.

식물 간 발생은 일상적으로 박테리아 벡터 전달과 같은 생물학적 방법을 사용하여 외부 DNA를 세포로 소개합니다. Rhizobium 방사성 박터 (이전 Agrobacterium tumefaciens로알려진) 토양 거주, 식물을 감염 하 고 식물의 게놈에 그것의 플라스미드 DNA를 통합할 수 있는 병원 성 박테리아. 과학자들은 플라스미드 DNA가 유전자를 운반할 수 있도록 R. 방사선 박터를 수정했습니다. 식물 조직 샘플은 감염및 트랜스진의 통합을 허용하기 위해 R. 방사선 박터와 배양된다. 이러한 조직은 초기 식물이 토양으로 옮겨질 때까지 싹과 뿌리 성장을 유도하는 선택적 매체에서 더 배양됩니다. 이 형질전환 식물은 높은 수율, 형질화 식물의 라인을 만들기 위해 다시 교차된다.

트랜스제닉 유기체의 실용적인 사용

트랜스제닉 유기체는 농업, 과학, 산업 및 의학분야에서 많은 응용 프로그램을 가지고 있습니다. 예를 들어, 수율을 높이고 살충제의 사용을 줄이기 위해 곤충내성 식물이 생산되었습니다(예: Bt 옥수수); 박테리아는 생물 의학 연구에 사용 하 고 바이오 연료를 생산 하기 위해 설계 되었습니다.; 그리고 형질 전환 동물은 인간 적인 단백질과 같은 약을 제조하고 인간 적인 질병의 모형을 만들기 위하여 이용되었습니다. 과학자들은 유전자 발현을 연구하거나 원하는 유전자 제품을 만들거나 귀중한 특성을 촉진하기 위해 형질 전환 식물, 박테리아 및 동물의 힘을 활용합니다.


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