Genetické manipulace: Porovnání verzí
Bez shrnutí editace |
m (added Category:Ekologie v praxi using HotCat) |
||
| (Není zobrazeno 9 mezilehlých verzí od 6 dalších uživatelů.) | |||
| Řádek 1: | Řádek 1: | ||
[[Soubor:genovaterapie.jpg|right|Postup při jednom z typů genové terapie.]] | [[Soubor:genovaterapie.jpg|right|Postup při jednom z typů genové terapie. | ||
©Jana Krotilová 2008]] | |||
__TOC__ | __TOC__ | ||
== Definice == | == Definice == | ||
---- | ---- | ||
Dle prof. Jaroslava Petra je geneticá manipulace | Dle prof. Jaroslava Petra je geneticá manipulace '''cílený zásah do dědičné informace vybraného organismu''' – bakterie, rostliny nebo živočicha. | ||
Také se můžete setkat s názvem ''genové inženýrství'' což je přímá manipulace s geny pro praktick účely. | Také se můžete setkat s názvem ''genové inženýrství'' což je přímá manipulace s geny pro praktick účely. | ||
Vědci nejprve izolují určitý [[wikipedia:cs:Gen|gen]], který vyjmou z buňky, upraví ho (naklonují) a přenesou do jiného živého [[Organismus|organismu]] pomocí přenašečů tzv.vektorů (např.virů nebo plasmidů). Tím získají tyto organismy nové vlastnosti. Nejčastěji používaným "hostitelským | Vědci nejprve izolují určitý [[wikipedia:cs:Gen|gen]], který vyjmou z buňky, upraví ho (naklonují) a přenesou do jiného živého [[Organismus|organismu]] pomocí přenašečů tzv.vektorů (např.virů nebo plasmidů). Tím získají tyto organismy nové vlastnosti. Nejčastěji používaným "hostitelským" organismem je bakterie [[wikipedia:cs:Escherichia coli|Escherichia coli]], hlavně díky rychlému růstu a dobře prostudovanému metabolismu. | ||
== Transgenní organismy == | == Transgenní organismy == | ||
---- | ---- | ||
jsou takové organismy, které nesou ve svém genomu geny jiných druhů. Transgenní organismy vznikají oplozením ''in vitro''. Do vajíček se přenese DNA s požadovaným genem a po té se uměle oplodní | jsou takové organismy, které nesou ve svém genomu geny jiných druhů. Transgenní organismy vznikají oplozením [[wikipedia:cs:In vitro|''in vitro'']], . Do vajíček se přenese DNA s požadovaným genem a po té se uměle oplodní spermiemi. Buňky, které se ujmou, vpraví do náhradních matek. | ||
== Důležité objevy == | == Důležité objevy == | ||
---- | ---- | ||
Genetické manipulace jsou často vnímány jako novinka. Příroda | Genetické manipulace jsou často vnímány jako novinka. Příroda podobné postupy zná ale už odnepaměti a člověk jich využíval při výrobě vína, piva i sýrů. Cíleně však zasahuje člověk do genetické informace jen posledních několik desítek let. K této dovednosti dospěl postupně. Nejprve musely být objeveny patřičné nástroje, jež genetické manipulace umožňují: | ||
| Řádek 28: | Řádek 30: | ||
V roce 2003 přečtení lidského genomu ([http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/home.shtml Projekt lidského genomu]) | V roce 2003 přečtení lidského genomu ([http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/home.shtml Projekt lidského genomu]) | ||
==Příklady využití== | ==Příklady využití== | ||
| Řádek 38: | Řádek 39: | ||
»''Získávání lidského [[wikipedia:cs:Inzulin|inzulínu]] probíhá tak, že do DNA bakterie E.coli nebo kvasinky Saccharomyces cerevisiae se vpraví lidský gen pro výrobu lidského inzulinu. Poté se z těchto bakterií či kvasinek izoluje čistý humánní inzulin. Podobně se získává i lidský růstový hormon.''« | »''Získávání lidského [[wikipedia:cs:Inzulin|inzulínu]] probíhá tak, že do DNA bakterie E.coli nebo kvasinky Saccharomyces cerevisiae se vpraví lidský gen pro výrobu lidského inzulinu. Poté se z těchto bakterií či kvasinek izoluje čistý humánní inzulin. Podobně se získává i lidský růstový hormon.''« | ||
Nebo mohou vědci vpravením příslušného genu do ovce či krávy docílit toho, že pak tato zvířata produkují mléko s vysokým obsahem požadovaného proteinu, z něhož se pak protein získává pro lékařské účely podstatně snadněji než přečišťováním kultur. | Nebo mohou vědci vpravením příslušného genu do ovce či krávy docílit toho, že pak tato zvířata produkují mléko s vysokým obsahem požadovaného proteinu, z něhož se pak protein získává pro lékařské účely podstatně snadněji než přečišťováním bakteriálních kultur. | ||
| Řádek 46: | Řádek 47: | ||
Například [[wikipedia:cs:Huntingtonova choroba|Huntingtonova choroba]] byla mimo jiné zkoumána na geneticky infikovaných makacích. | Například [[wikipedia:cs:Huntingtonova choroba|Huntingtonova choroba]] byla mimo jiné zkoumána na geneticky infikovaných makacích. | ||
V laboratořích vznikají geneticky upravené proteiny schopné navázat se na povrchové receptory příslušných buňek a tím "zasednout" | V laboratořích vznikají geneticky upravené proteiny schopné navázat se na povrchové receptory příslušných buňek a tím "zasednout místo" pro nebezpečné viry, které tak ztratí možnost se do buňky dostat. Mohlo by se tak v budoucnu předejít šíření například viru HIV. | ||
'''Zvýšení produkce potravin''' | '''Zvýšení produkce potravin''' | ||
Úprava rostlin zase pomáhá řešit nedostatek potravin v určitých oblastech. Rostlinám můžeme dát do vínku větší výnosy,lepší nutriční hodnoty,opožděné dozrávání, obranu proti škůdcům, odolnost proti nepřízni počasí či zkažení. Nejrozšířenější geneticky upravenou plodinou je sója, dále jsou rozšířené i kukuřiče, bavlna a řepka. Zlatá rýže, tak se říká upravené rýži s větším obsahem β-karotenů, jejichž nedostatkem trpí miliony lidí v Asii. | Úprava rostlin zase pomáhá řešit nedostatek potravin v určitých oblastech. Rostlinám můžeme dát do vínku větší výnosy, lepší nutriční hodnoty, opožděné dozrávání, obranu proti škůdcům, odolnost proti nepřízni počasí či zkažení. Nejrozšířenější geneticky upravenou plodinou je sója, dále jsou rozšířené i kukuřiče, bavlna a řepka. Zlatá rýže, tak se říká upravené rýži s větším obsahem β-karotenů, jejichž nedostatkem trpí miliony lidí v Asii. | ||
Využívají se i transgenní hospodářská zvířata. Vědci vyvynuli například prase s libovějším masem nebo ovci s kvalitnější vlnou. | Využívají se i transgenní hospodářská zvířata. Vědci vyvynuli například prase s libovějším masem nebo ovci s kvalitnější vlnou. | ||
| Řádek 56: | Řádek 57: | ||
---- | ---- | ||
Genetické manipulace mají své odpůrce i zastánce. Jedni se obávají zvrhnutí se v eugeniku, druzí vidí v "transplantaci" genů týž proces jako v transplantaci orgánů. | Genetické manipulace mají své odpůrce i zastánce. Jedni se obávají zvrhnutí se v eugeniku, druzí vidí v "transplantaci" genů týž proces jako v transplantaci orgánů. | ||
Tzv.[[wikipedia:cs:GMO|GMO potraviny ]] vyvolávají mnohé diskuse o etice a případných dlouhodobých následcích. Otázek je mnoho: Mohou poškozovat zdraví? Mohou ohrožovat životní prostředí? Mohou při křížení s planými rostlinami vznikat "superplevele? | Tzv.[[wikipedia:cs:GMO|GMO potraviny ]] vyvolávají mnohé diskuse o etice a případných dlouhodobých následcích. Otázek je mnoho: Mohou poškozovat zdraví lidí? Mohou ohrožovat životní prostředí? Mohou při křížení s planými rostlinami vznikat "superplevele? Vědci si jsou rizik dobře vědomi a proto jsou stanovena jasná pravidla v podobě vládních předpisů. Ty zamezují úniku GM organismů z laboratoří, zakazují jasně nebezpečné pokusy (např. přenos rakoviny) nebo přikazují dovozcům jasně označit GM plodiny viz.[http://www.biosafety.be/Menu/BiosEur.html prohlášení biobezpečnosti]. To je platné pro celou EU a tím i pro ČR. Označené musejí být všechny GM potraviny i potraviny jejichž součástí GMO jsou. Označení zatím nepodléhají produkty ze zvířat krmených GMO plodinami. | ||
"[http://www.nasonline.org/site/PageServer Národní akademie věd USA] zveřejnila v dubnu 2000 studii že nebyl nalezen žádný vědecký důkaz o tom, že by GM plodiny s rezistencí ke škůdcům způsobovaly nějaká zvláštní rizika pro zdraví a životní prostředí, ale autoři této práce doporučují přísnější předpisy než jsou nyní." (CAMPBELL 2008,str.249) | |||
Přestože jsou před námi ještě mnohá léta výzkumu, už dnes si můžeme pokládat otázku Co se stane až budou odstraněny technické problémy a člověk bude moct libovolně zasahovat do genomu Země? | ''"[http://www.nasonline.org/site/PageServer Národní akademie věd USA] zveřejnila v dubnu 2000 studii že nebyl nalezen žádný vědecký důkaz o tom, že by GM plodiny s rezistencí ke škůdcům způsobovaly nějaká zvláštní rizika pro zdraví a životní prostředí, ale autoři této práce doporučují přísnější předpisy než jsou nyní."'' (CAMPBELL 2008,str.249) | ||
Přestože jsou před námi ještě mnohá léta výzkumu, už dnes si můžeme pokládat otázku: Co se stane až budou odstraněny technické problémy a člověk bude moct libovolně zasahovat do genomu Země? | |||
== Zdroje == | == Zdroje == | ||
---- | ---- | ||
CAMPBELL, Neil A., REECE, Jane B. Biologie. 1. vyd. Brno : Computer press, a.s., 2008. 1338 s. ISBN 80-251-1178-4. | *CAMPBELL, Neil A., REECE, Jane B. Biologie. 1. vyd. Brno : Computer press, a.s., 2008. 1338 s. ISBN 80-251-1178-4. | ||
*GMO Český rozhlas Leonardo [rozhlasový pořad]. 2007 [cit. 2008-11-21]. Dostupný z WWW: <http://www.osel.cz/index.php?clanek=3071 >. | |||
GMO Český rozhlas Leonardo [rozhlasový pořad]. 2007 [cit. 2008-11-21]. Dostupný z WWW: <http://www.osel.cz/index.php?clanek=3071 >. | *PETR, Jaroslav. Zelená opice s Huntingtonem. Www.osel.cz [online]. 2008 [cit. 2008-11-21]. Dostupný z WWW: <http://www.osel.cz/index.php?clanek=3577>. | ||
*Geneticky modifikované plodiny [online]. 2007 [cit. 2008-11-21]. Dostupný z WWW: <http://www.asz.cz/cs/zpravy-z-tisku/rostlinna-vyroba-puda/geneticky-modifikovane-plodiny.html>. | |||
PETR, Jaroslav. Zelená opice s Huntingtonem. Www.osel.cz [online]. 2008 [cit. 2008-11-21]. Dostupný z WWW: <http://www.osel.cz/index.php?clanek=3577>. | *Wikipedie, heslo inzulin [online]. Dostupný z WWW: <http://cs.wikipedia.org/wiki/Inzul%C3%ADn#Hum.C3.A1nn.C3.AD_inzulin> | ||
Geneticky modifikované plodiny [online]. 2007 [cit. 2008-11-21]. Dostupný z WWW: <http://www.asz.cz/cs/zpravy-z-tisku/rostlinna-vyroba-puda/geneticky-modifikovane-plodiny.html>. | |||
Wikipedie, heslo inzulin [online]. Dostupný z WWW: <http://cs.wikipedia.org/wiki/Inzul%C3%ADn#Hum.C3.A1nn.C3.AD_inzulin> | |||
== Odkazy == | == Odkazy == | ||
| Řádek 81: | Řádek 75: | ||
=== Související pojmy === | === Související pojmy === | ||
---- | ---- | ||
[[wikipedia:cs:GMO|Geneticky modifikované potraviny]] | |||
Geneticky modifikované potraviny | |||
[[wikipedia:cs:Biotechnologie| Biotechnologie]] | |||
=== Literatura === | === Literatura === | ||
| Řádek 93: | Řádek 83: | ||
CAMPBELL, Neil A., REECE, Jane B. Biologie. 1. vyd. Brno : Computer press, a.s., 2008. 1338 s. ISBN 80-251-1178-4. Kapitola 20. | CAMPBELL, Neil A., REECE, Jane B. Biologie. 1. vyd. Brno : Computer press, a.s., 2008. 1338 s. ISBN 80-251-1178-4. Kapitola 20. | ||
ŠIFNER, František, et al. Vybrané kapitoly z biotechnologií : pro studující učitelství biologie a ekologické výchovy. Praha : Karolinum, 1998. 145 s. | ŠIFNER, František, et al. Vybrané kapitoly z biotechnologií : pro studující učitelství biologie a ekologické výchovy. Praha : Karolinum, 1998. 145 s. ISBN 80-7184-731-3. | ||
[[Kategorie: | |||
[[Kategorie:Ekologie v praxi]] | |||
Aktuální verze z 1. 12. 2020, 18:20
Definice[editovat | editovat zdroj]
Dle prof. Jaroslava Petra je geneticá manipulace cílený zásah do dědičné informace vybraného organismu – bakterie, rostliny nebo živočicha. Také se můžete setkat s názvem genové inženýrství což je přímá manipulace s geny pro praktick účely.
Vědci nejprve izolují určitý gen, který vyjmou z buňky, upraví ho (naklonují) a přenesou do jiného živého organismu pomocí přenašečů tzv.vektorů (např.virů nebo plasmidů). Tím získají tyto organismy nové vlastnosti. Nejčastěji používaným "hostitelským" organismem je bakterie Escherichia coli, hlavně díky rychlému růstu a dobře prostudovanému metabolismu.
Transgenní organismy[editovat | editovat zdroj]
jsou takové organismy, které nesou ve svém genomu geny jiných druhů. Transgenní organismy vznikají oplozením in vitro, . Do vajíček se přenese DNA s požadovaným genem a po té se uměle oplodní spermiemi. Buňky, které se ujmou, vpraví do náhradních matek.
Důležité objevy[editovat | editovat zdroj]
Genetické manipulace jsou často vnímány jako novinka. Příroda podobné postupy zná ale už odnepaměti a člověk jich využíval při výrobě vína, piva i sýrů. Cíleně však zasahuje člověk do genetické informace jen posledních několik desítek let. K této dovednosti dospěl postupně. Nejprve musely být objeveny patřičné nástroje, jež genetické manipulace umožňují:
V roce 1967 objevení RNA polymerázy .
V roce 1970 objevení reverzní transkriptázy.
V roce 1973 dokázali vědci do DNA viru začlenit geny fága lambda a galaktózový operon Escherichia coli a umožnili tak využití virů pro genové inženýrství.
V roce 1977 objevení RNA sestřihu.
V roce 2003 přečtení lidského genomu (Projekt lidského genomu)
Příklady využití[editovat | editovat zdroj]
Produkce proteinů
Některé geneticky podmíněné nemoci u lidí způsobují, že tělo nevytváří potřebný protein. Přenesením genu pro požadovaný protein do bakterie nebo kvasinky, které snadno rostou v kultuře, lze vyprodukovat velké množství jinak málo dostupného proteinu. »Získávání lidského inzulínu probíhá tak, že do DNA bakterie E.coli nebo kvasinky Saccharomyces cerevisiae se vpraví lidský gen pro výrobu lidského inzulinu. Poté se z těchto bakterií či kvasinek izoluje čistý humánní inzulin. Podobně se získává i lidský růstový hormon.«
Nebo mohou vědci vpravením příslušného genu do ovce či krávy docílit toho, že pak tato zvířata produkují mléko s vysokým obsahem požadovaného proteinu, z něhož se pak protein získává pro lékařské účely podstatně snadněji než přečišťováním bakteriálních kultur.
Výzkum chorob
Geneticky upravená zvířata (hlavně laboratorní myši a potkani) slouží i pro výkum lidských chorob. Odstraněním konkrétního genu ze zvířecí DNA, který má ovšem velmi podobnou či stejnou funkci jako u člověka, získají vědci model na němž experimentují. Například Huntingtonova choroba byla mimo jiné zkoumána na geneticky infikovaných makacích.
V laboratořích vznikají geneticky upravené proteiny schopné navázat se na povrchové receptory příslušných buňek a tím "zasednout místo" pro nebezpečné viry, které tak ztratí možnost se do buňky dostat. Mohlo by se tak v budoucnu předejít šíření například viru HIV.
Zvýšení produkce potravin
Úprava rostlin zase pomáhá řešit nedostatek potravin v určitých oblastech. Rostlinám můžeme dát do vínku větší výnosy, lepší nutriční hodnoty, opožděné dozrávání, obranu proti škůdcům, odolnost proti nepřízni počasí či zkažení. Nejrozšířenější geneticky upravenou plodinou je sója, dále jsou rozšířené i kukuřiče, bavlna a řepka. Zlatá rýže, tak se říká upravené rýži s větším obsahem β-karotenů, jejichž nedostatkem trpí miliony lidí v Asii. Využívají se i transgenní hospodářská zvířata. Vědci vyvynuli například prase s libovějším masem nebo ovci s kvalitnější vlnou.
Etické otázky[editovat | editovat zdroj]
Genetické manipulace mají své odpůrce i zastánce. Jedni se obávají zvrhnutí se v eugeniku, druzí vidí v "transplantaci" genů týž proces jako v transplantaci orgánů. Tzv.GMO potraviny vyvolávají mnohé diskuse o etice a případných dlouhodobých následcích. Otázek je mnoho: Mohou poškozovat zdraví lidí? Mohou ohrožovat životní prostředí? Mohou při křížení s planými rostlinami vznikat "superplevele? Vědci si jsou rizik dobře vědomi a proto jsou stanovena jasná pravidla v podobě vládních předpisů. Ty zamezují úniku GM organismů z laboratoří, zakazují jasně nebezpečné pokusy (např. přenos rakoviny) nebo přikazují dovozcům jasně označit GM plodiny viz.prohlášení biobezpečnosti. To je platné pro celou EU a tím i pro ČR. Označené musejí být všechny GM potraviny i potraviny jejichž součástí GMO jsou. Označení zatím nepodléhají produkty ze zvířat krmených GMO plodinami.
"Národní akademie věd USA zveřejnila v dubnu 2000 studii že nebyl nalezen žádný vědecký důkaz o tom, že by GM plodiny s rezistencí ke škůdcům způsobovaly nějaká zvláštní rizika pro zdraví a životní prostředí, ale autoři této práce doporučují přísnější předpisy než jsou nyní." (CAMPBELL 2008,str.249)
Přestože jsou před námi ještě mnohá léta výzkumu, už dnes si můžeme pokládat otázku: Co se stane až budou odstraněny technické problémy a člověk bude moct libovolně zasahovat do genomu Země?
Zdroje[editovat | editovat zdroj]
- CAMPBELL, Neil A., REECE, Jane B. Biologie. 1. vyd. Brno : Computer press, a.s., 2008. 1338 s. ISBN 80-251-1178-4.
- GMO Český rozhlas Leonardo [rozhlasový pořad]. 2007 [cit. 2008-11-21]. Dostupný z WWW: <http://www.osel.cz/index.php?clanek=3071 >.
- PETR, Jaroslav. Zelená opice s Huntingtonem. Www.osel.cz [online]. 2008 [cit. 2008-11-21]. Dostupný z WWW: <http://www.osel.cz/index.php?clanek=3577>.
- Geneticky modifikované plodiny [online]. 2007 [cit. 2008-11-21]. Dostupný z WWW: <http://www.asz.cz/cs/zpravy-z-tisku/rostlinna-vyroba-puda/geneticky-modifikovane-plodiny.html>.
- Wikipedie, heslo inzulin [online]. Dostupný z WWW: <http://cs.wikipedia.org/wiki/Inzul%C3%ADn#Hum.C3.A1nn.C3.AD_inzulin>
Odkazy[editovat | editovat zdroj]
Související pojmy[editovat | editovat zdroj]
Geneticky modifikované potraviny
Literatura[editovat | editovat zdroj]
CAMPBELL, Neil A., REECE, Jane B. Biologie. 1. vyd. Brno : Computer press, a.s., 2008. 1338 s. ISBN 80-251-1178-4. Kapitola 20.
ŠIFNER, František, et al. Vybrané kapitoly z biotechnologií : pro studující učitelství biologie a ekologické výchovy. Praha : Karolinum, 1998. 145 s. ISBN 80-7184-731-3.