Biologia - Podstawowe techniki inżynierii genetycznej

Inżynieria genetyczna

dziedzina nauki zajmująca się opracowywaniem techniki i metod, które umożliwiają wprowadzenie zmian w materiale genetycznym organizmów oraz wirusów

Sekwencjonowanie DNA

polega na ustaleniu kolejności poszczególnych rodzajów nukleotydów w wybranym odcinku tego kwasu nukleinowego. Dzięki tej technice można określić m.in: jakie funkcje pełni badany odcinek DNA oraz czy występują w nim mutacje genetyczne

Jak przeprowadza się sekwencjonowanie DNA?

Przeprowadza się urządzeniu nazywanym sekwenatorem.


1. Powielanie badanego odcinka DNA (wielokrotna replikacja badanego odcinaka z użyciem zwykłych nukleotydów, umożliwiających syntezę DNA i znakowanych fluorescencyjne nukleotydów, które po dołączeniu do nici kończą syntezę DNA)
2. Ustalenie sekwencji DNA badanego człowieka (kopie DNA są ustawione od najkrótszej do najdłuższej. Sekwenator rejestruje rodzaj emitowanego przez nie światła i ustala sekwencje DNA \[otrzymujemy wydruk z ciągiem liter A,T,C i G, oznaczające kolejne nukleotydy w DNA\])

Łańcuchowa reakcja polimerazy - PCR

Pozwala na uzyskanie w krótkim czasie dużej ilości kopii dowolnego fragmentu DNA. Powszechnie stosuje się ją w biotechnologii molekularnej

Gdzie PCR znajduje zastosowani?

* sekwencjonowanie DNA,
* kryminalistyka,
* diagnostyka chorób (zwielokrotnia materiał genetyczny pobrany od pacjenta)

Mechanizm PCR

replikacja DNA zachodzi w cyklach. W każdym cyklu liczba kopii cząsteczek DNA podwaja się, a po dwudziestu cyklach PCR z jednej cząsteczki DNA uzyskuje się ponad milion kopii

Co jest potrzebne do PCR?

* fragment DNA, których chcemy powielić,
* startery - krótkie fragmenty DNA niezbędne do tego, aby polimeraza DNA mogła dobudować nowe nici DNA,
* nukleotydy - elementy budulcowe DNA,
* polimeraza DNA - enzym, który tworzy kopie DNA

Elektroforeza DNA

Metoda, która umożliwia rozdzielenie fragmentów DNA w polu elektrycznym

Do czego wykorzystuje się proces elektroforezy DNA?

Do tworzenia profili genetycznych, czyli do ustalenia długości określonych fragmentów DNA danej osoby. Wybierane są odcinki pozagenowe, które mają różną długość u różnych osób

Zastosowanie techniki inżynierii genetycznej:

* medycyna sądowa - ustalanie ojcostw/pokrewieństwa, identyfikacja zmarłych,
* kryminalistyka - ustalenie tożsamości ofiar/sprawców,
* diagnostyka chorób - posiadanie mutacji odpowiedzialnej za rozwój choroby