Peamine erinevus - geenitehnoloogia vs rekombinantse DNA tehnoloogia
Organismide geneetilisi materjale saab muuta geenitehnoloogia või rekombinantse DNA tehnoloogia abil. Rekombinantse DNA tehnoloogia on protsess, mida kasutatakse huvipakkuvat DNA-d ja vektor-DNA-d kandva rekombinantse DNA molekuli loomiseks, samas kui geenitehnoloogia on lai mõiste, mida kasutatakse organismi geneetilise struktuuriga manipuleerimisega seotud protsesside kirjeldamiseks. See on peamine erinevus geenitehnoloogia ja rekombinantse DNA tehnoloogia vahel.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on geenitehnoloogia
3. Mis on rekombinantse DNA tehnoloogia
4. Võrdlus kõrvuti - geenitehnoloogia vs rekombinantse DNA tehnoloogia
5. Kokkuvõte
Mis on geenitehnoloogia?
Geenitehnoloogia on lai mõiste, mida kasutatakse organismi geneetilise koostise manipuleerimisega seotud tehnikate kogumi tähistamiseks. Geenitehnoloogia toimub in vitro tingimustes (väljaspool elusorganismi, kontrollitud keskkonnas).
Geenid on kodeeritud valkude ja muude valgu lähteainete jaoks, mis on kasvu ja arengu jaoks hädavajalikud. Kui teadlased soovivad uurida geenide paigutust, ekspressiooni, geenide reguleerimist jne, tutvustavad nad seda konkreetset geeni peremeesbakterile, mis on võimeline rekombinantse DNA tehnoloogia abil paljundama sisestatud geeni ja tegema soovitud geenist mitu koopiat. See hõlmab spetsiifiliste DNA fragmentide lõikamist, nende viimist teise organismi ja ekspresseerimist transformeeritud organismis. Organismi geneetiline koostis muutub võõra DNA sisestamisel. Seetõttu nimetatakse seda geenitehnoloogiaks (geenimanipulatsioon arenenud tehnikate abil). Kui manipuleeritakse organismi geneetilise koostisega, muudetakse organismi omadusi. Neid omadusi saab täiustada või muuta, et põhjustada organismide soovitavaid muutusi.
Geenitehnoloogiaga on seotud mitu suurt sammu. Need on nimelt DNA lõhustamine ja puhastamine, rekombinantse DNA tootmine (rekombinantne vektor), rekombinantse DNA muundamine peremeesorganismiks, peremeesorganismi paljunemine (kloonimine) ja transformeeritud rakkude skriinimine (õiged fenotüübid).
Geenitehnoloogia on rakendatav paljudele organismidele, sealhulgas taimedele, loomadele ja mikroorganismidele. Näiteks võib transgeenseid taimi toota taimede geenitehnoloogia abil kasulike omaduste, näiteks herbitsiidiresistentsuse, põuakindluse, kõrge toiteväärtuse, kiiresti kasvava, putukakindluse, allveetaluvuse jms juurutamise kaudu. Sõna transgeenne viitab geneetiliselt muundatud organismidele. Parandatud omadustega transgeensete põllukultuuride tootmine on geenitehnoloogia tõttu nüüd teostatav. Transgeenseid loomi võib toota ka inimeste ravimpreparaatide tootmiseks, nagu on näidatud joonisel 01.
Joonis_1: geneetiliselt muundatud loomad
Geenitehnoloogial on laialdased rakendused biotehnoloogias meditsiini, teadusuuringute, põllumajanduse ja tööstuse valdkonnas. Meditsiinis hõlmab geenitehnoloogia geeniteraapiat ja inimese kasvuhormoonide, insuliini, erinevate ravimite, sünteetiliste vaktsiinide, inimese albumiinide, monoklonaalsete antikehade jne tootmist. Põllumajanduses kasutatakse geneetiliselt muundatud põllukultuure, nagu sojauba, mais, puuvill ja muud teatud väärtuslikud omadused on loodud geenitehnoloogia abil. Tööstuses kasutatakse geenitehnoloogiat laialdaselt rekombinantsete mikroorganismide valmistamiseks, mis on võimelised tootma majanduslikult kasulikke tooteid, eriti valke ja ensüüme. Keskkonnareostuse kontroll (bioremediation), metallide saamine (biomineerimine), sünteetiliste polümeeride tootmine jne on teostatavad ka tööstustes, kus kasutatakse geneetiliselt muundatud mikroorganisme. Uurimistöös kasutatakse geenitehnoloogiat teatud inimeste haiguste loommudelite loomiseks. Geneetiliselt muundatud hiired on populaarseim loomamudel, mida teadlased kasutavad vähktõve, rasvumise, südamehaiguste, diabeedi, artriidi, ainete kuritarvitamise, ärevuse, vananemise, Parkinsoni tõve jt ravimeetodite leidmiseks.
Mis on rekombinantne DNA tehnoloogia?
Rekombinantse DNA tehnoloogia on tehnoloogia, mis on ette nähtud kahe erineva liigi (vektori ja võõra DNA) DNA-d kandva rekombinantse DNA molekuli valmistamiseks ja kloonimiseks. See saavutatakse restriktsiooniensüümide ja DNA ligaasi ensüümi abil. Piiravad endonukleaasid on DNA lõikavad ensüümid, mis aitavad eraldada huvitatud DNA fragmendid organismist ja avada vektorid, peamiselt plasmiidid. DNA ligaas on ensüüm, mis hõlbustab eraldatud DNA fragmendi ühendamist avatud vektoriga, et luua rekombinantne DNA. Rekombinantse DNA (võõrast DNA-st koosneva vektori) valmistamine sõltub peamiselt kasutatavast vektorist. Valitud vektor peaks olema võimeline ise paljunema selle külge kovalentselt kinnitatud DNA segmendiga sobivas peremeesrakus. Samuti peaks see sisaldama sobivaid kloonimiskohti ja skriinimiseks valitud markereid. Rekombinantse DNA tehnoloogias on tavaliselt kasutatavad vektorid bakterite plasmiidid ja bakteriofaagid (viirused, mis nakatavad baktereid).
Joonis 02: rekombinantse DNA süntees
Rekombinantne DNA toodetakse uute valkude valmistamiseks, geenistruktuuride ja funktsioonide uurimiseks, valgu omadustega manipuleerimiseks, suurte valkude kogumiseks jne. Seetõttu tuleb sünteesitud rekombinantne DNA paljundada ja ekspresseerida peremeesorganismi sees. Seega hõlmab rekombinantne DNA tehnoloogia kogu protsessi, mis toimub geenitehnoloogias, alates konkreetse DNA eraldamise etapist kuni transformeeritud rakkude sõelumiseni, mis koosneb sissetoodud tunnusest. Seetõttu võib rekombinantse DNA tehnoloogiat ja geenitehnoloogiat pidada kaheks omavahel seotud protsessiks, millel on üks peamine eesmärk sarnaste etappidega: huvitava DNA inserdi eraldamine, sobiva vektori valimine, DNA insert (võõr-DNA) sisestamine vektorisse rekombinantse DNA molekuli moodustamiseks,rekombinantse DNA molekuli sisestamine sobivasse peremeesorganismi ja transformeeritud peremeesrakkude valik.
Mis vahe on geenitehnoloogia ja rekombinantse DNA tehnoloogia vahel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
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 kahe erineva liigi DNA-d kandva rekombinantse DNA molekuli loomiseks. |
| Rekombinantse DNA süntees | |
| Toodetakse rekombinantne DNA | Toodetakse rekombinantne DNA molekul. |
Kokkuvõte - geenitehnoloogia vs rekombinantne DNA tehnoloogia
Geenitehnoloogia on molekulaarbioloogia valdkond, mis tegeleb organismi geneetilise materjali (DNA) manipuleerimisega väärtuslike omaduste saamiseks. Rekombinantse DNA tootmiseks on kasutatud rekombinantse DNA tehnoloogiat. Mõlema protsessi käigus toimub organismi geneetilise materjaliga manipuleerimine. Kuigi geenitehnoloogia ja rekombinantse DNA tehnoloogia vahel on erinevus, on need omavahel seotud ja geenitehnoloogia oleks rekombinantse DNA tehnoloogia kasutamiseta võimatu.
