Zaawansowane techniki i zastosowania inżynierii genetycznej

Sekwencjonowanie DNA to technika ustalania kolejności nukleotydów w cząsteczce DNA. Jest to kluczowe narzędzie w badaniach genomowych i diagnostyce medycznej.

Klonowanie DNA polega na powielaniu cząsteczek DNA lub ich fragmentów. Ważnym pojęciem jest biblioteka genomowa, czyli zbiór komórek bakterii zawierających różne fragmenty genomu danego organizmu. Całość tych fragmentów składa się na kompletny genom.

Definition: Biblioteka genomowa - kolekcja klonów bakteryjnych, z których każdy zawiera fragment DNA z genomu badanego organizmu. Całość biblioteki reprezentuje cały genom.

Transformacja genetyczna to proces wprowadzania obcego DNA do komórki. Może być przeprowadzana metodami pośrednimi (z użyciem wektorów) lub bezpośrednimi. Metody pośrednie obejmują użycie plazmidów, wirusów (bakteriofagów) lub Agrobacterium w przypadku roślin. Metody bezpośrednie to m.in. elektroporacja, mikroinstrukcje czy mikrowstrzeliwanie.

Example: Agrobacterium tumefaciens jest powszechnie wykorzystywane w transformacji genetycznej roślin ze względu na naturalną zdolność do przenoszenia DNA do komórek roślinnych.

Vocabulary:

• Elektroporacja - technika wprowadzania DNA do komórek za pomocą impulsu elektrycznego.
• Mikrowstrzeliwanie - metoda transformacji, w której DNA jest wprowadzane do komórek na powierzchni mikroskopijnych kulek złota lub wolframu.

Inżynieria genetyczna znajduje szerokie zastosowanie w medycynie, rolnictwie i przemyśle. W medycynie umożliwia produkcję leków białkowych, terapię genową i diagnostykę molekularną. W rolnictwie pozwala na tworzenie roślin odpornych na szkodniki czy o zwiększonej wartości odżywczej. W przemyśle wykorzystywana jest do produkcji enzymów i innych biomateriałów.

Highlight: Dyskusja nad etycznymi aspektami inżynierii genetycznej jest nieodłącznym elementem rozwoju tej dziedziny. Ważne jest rozważenie zarówno korzyści, jak i potencjalnych zagrożeń związanych z modyfikacjami genetycznymi.