15.4: Transgenik Organizmalar
Genel bakış
Transgenik organizmalar genetik olarak genomlarının bir parçası olarak farklı bir türden genleri taşımak üzere tasarlanırlar. Transgen ya organizmanın genlerinden birinin farklı bir versiyonu ya da genomlarında bulunmayan bir gen olabilir. Transgenler genellikle rekombinant DNA ve DNA klonlama teknikleri ile üretilir. Transgenik bakteriler, bitkiler ve hayvanlar bilim adamlarının biyolojik sorguları ele almalarına ve pratik çözümler tasarlamalarına olanak sağlar.
Transgenik Organizma Yaratmak
Bilim adamları, uygun bir teknik seçerek bir organizmanın genomuna bir transgene sokan transgenes sürecini başlatırlar. Transgenezin biyolojik, kimyasal ve fiziksel çeşitli yöntemleri vardır. Yaygın bir biyolojik yöntem, yabancı DNA'nın transdüksiyon adı verilen bir konak hücre genomuna virüs aracılı girişini içerir. Popüler bir kimyasal yöntem kalsiyum fosfat kullanır (Ca3(PO4)2). Yöntem, DNA'nın hücrelere bağlanmasını ve hücrelere girmesini kolaylaştırmak için Ca3(PO4)2/DNA çökeltioluşumuna dayanır. Mikroenjeksiyon gibi fiziksel yöntemler-hücrelere genetik malzemeyi elle yerleştirmek için ince, cam iğne kullanan bir teknik—yapay olarak DNA'yı zorla tanıtır.
Hücre içine girdikten sonra, bir transgen DNA onarım enzimleri (yani rekombinasyon) yardımıyla genomdaki belirli bir yerde rastgele veya belirli bir yerde entegre edilebilir. Bu transgenik hücreler daha sonra genomlarının bir parçası olarak transgeni çoğaltır ve çoğaltır lar ve araştırmacıların ilgi genini ifade ederler. Bir transgen genoma entegre olmayabilir ve bu nedenle araştırmacının ilgi geninin sadece geçici ekspresyonuna neden olabilir. Genellikle, seçilebilir bir belirteç (örneğin, antibiyotik direnci geni) veya bir muhabir geni (örneğin, GFP) ilgi geni ile birlikte dahil edilir, böylece başarılı transgen entegrasyonu olan hücreler tanımlanabilir.
Transgenes Hayvanlara ve Bitkilere Tanıtılabilir
Hayvanlarda transgen genellikle mikroenjeksiyon ile erken evre, döllenmiş yumurta içine yerleştirilir. Umut transgen mikrop hücrelerine entegre olacak-gamet ler haline üreme öncü hücreleri (yani, yumurta veya sperm)-böylece gelişmekte olan organizmanın tüm hücrelerinde ifade edecek. Ayrıca, germline entegrasyonu kalıtsal, transgen üreme tarafından nesiller boyunca geçirilebilir anlamına gelir. Transgenik hayvanlar backcrossed-yavrular ebeveyn ile çiftleştirilmiş-transgen için homozigot hayvanların çizgileri oluşturmak için.
Bitki transgenezi düzenli olarak hücrelere yabancı DNA'yı tanıtmak için bakteri vektör dağıtımı gibi biyolojik bir yöntem kullanır. Rhizobium radiobacter (eski adıyla Agrobacterium tumefaciens),bitkilere bulaştırabilen ve plazmid DNA'sını bitkinin genomuna entegre edebilen, toprakta yaşayan, patojenik bir bakteridir. Bilim adamları R. radiobacter'ı plazmid DNA'sının transgen taşıyabilmesi için modifiye etti. Bitki doku örnekleri enfeksiyon ve transgen entegrasyonu için izin R. radiobacter ile kültürlü. Bu dokular daha da yeni doğan bitki toprağa transfer edilebilir kadar ateş ve kök büyüme neden seçici medya kültürlü. Bu transgenik bitkiler yüksek verim, transgenik bitkilerin çizgileroluşturmak için backcrossed vardır.
Transgenik Organizmaların Pratik Kullanım alanları
Transgenik organizmalarTarım, bilim, sanayi ve tıp alanında birçok uygulama vardır. Örneğin, verimi artırmak ve pestisit kullanımını azaltmak için böceklere dayanıklı transgenik bitkiler üretilmiştir (örneğin, Bt mısır); bakteriler biyomedikal araştırmalarda kullanılmak üzere ve biyoyakıt üretmek için tasarlanmış; ve transgenik hayvanlar insan proteinleri gibi ilaçların üretimi ve insan hastalığı modelleri oluşturmak için kullanılmıştır. Bilim adamları gen ekspresyonunu araştırmak, istenilen gen ürünlerini oluşturmak veya değerli özellikleri teşvik etmek için transgenik bitkilerin, bakterilerin ve hayvanların gücünü kullanıyorlar.
