KLONOWANIE, BADANIA DNA

Lekcja

Klonowanie, badania nad DNA

CO TO JEST KLONOWANIE?

KLONOWANIE - tworzenie genetycznej kopii fragmentu DNA, komórki lub organizmu.

Pierwsze próby uzyskania zwierząt o jednakowym materiale genetycznym podjęto pod koniec XIX wieku.

Pół wieku później gdy metody otrzymywania takich osobników zostały udoskonalone, część osób widzi w tym szansę na znalezienie sposobów leczenia wielu chorób. Inna część, twierdzi, że jest to proces mało efektywny, a otrzymywane w wyniku klonowania osobniki często chorują i umierają.

ROZMNAŻANIE BEZPŁCIOWE - NATURALNE KLONOWANIE

Klonowanie to nie tylko proces przeprowadzany przez człowieka. U BAKTERII, wielu JEDNOKOMÓRKOWYCH GRZYBÓW, niektórych PROTISTÓW klonowanie zachodzi przez PODZIAŁ KOMÓRKI (w czasie rozmnażania bezpłciowego). Powstające organizmy potomne są klonami komórki macierzystej.

Naturalne klonowanie zachodzi też u SSAKÓW. Klonami są między innymi BLIŹNIĘTA JEDNOJAJOWE, które powstają przez rozdzielenie komórek zarodka we wczesnym stadium jego rozwoju.

KLONOWANIE DNA I KOMÓREK

Klonowanie DNA oznacza jego powielanie. Klony DNA w biotechnologii wykorzystuje się wszędzie tam, gdzie potrzebna jest duża ilość wybranego fragmentu materiału genetycznego. Służą one do:

- badania funkcji genów - badania procesów, w których bierze udział DNA, takich jak replikacja czy transkrypcja - przeprowadznia modyfikacji genetycznych - tworzenie bibliotek genomowych

Klonowanie komórek polega na podziałach komórki macierzystej przeprowadzonych w hodowli. Wykorzystuje się je głównie w:

- przemyśle spożywczym do produkcji aminokwasów, witamin, dodatków do żywności - medycynie do produkcji m.in. substancji leczniczych i szczepionek - medycynie, farmacji, kosmetologii, ochronie środowiska do badań nad toksycznością różnych substancji

KLONOWANIE ROŚLIN

Ze względu na zdolnośc do rozmnażania wegetatywnego KLONOWANIE ROŚLIN jest prostsze niż klonowanie zwierząt. Zwykle stosuje się je w rolnictwie lub ogrodnictwie, aby uzyskać rośliny, np. o określonym kolorze kwiatów, odporności na wirusy lub niską temperaturę. Aby sklonować roślinę jej fragment umieszcza się na specjalnej pożywce, która pobudza komórki do podziałów i pozwala rozwinąć się całemu organizmowi (roślinie).

KLONOWANIE ZWIERZĘTA

Celem klonowania zwierząt jest otrzymanie osobników genetycznie identycznych z wybranym organizmem macierzystym. Może ono znaleźć zastosowanie , np. w hodowli ssaków będących źródłem komórek, tkanek lub narządów, a także białkowych substancji leczniczych i szczepionek. Osobników wielu gatunków wciąż nie udaje się sklonować. Probleme sa nieudane zapłodnienia, zaburzenia w przebiegu ciąży lub defekty u płodów.

KLONOWANIE ZWIERZĘTA

ZNACZENIE BADAŃ NAD DNA

Praktyczne zastosowanie informacji zawartej w DNA wykorzystuje się przede wszystkim w:

MEDYCYNIE - do diagnostyki molekularnej, w poradnictwie genetycznym i doborze odpowiedniej terapii

MEDYCYNIE SĄDOWEJ - do ustalania m.in. sprawców przestępstw oraz badania stopnia pokrewieństwa osób

BIOTECHNOLOGII NOWOCZESNEJ - do tworzenia organizmów transgenicznych oraz klonów

EWOLUCJONIZMIE - do ustalania przodków poszczególnych gatunków

SYSTEMATYCE - do ustalania przynależności danego organizmu do grupy lub gatunku

ROZWIĄZYWANIE ZAGADEK KRYMINALNYCH

Zdecydowana większość materiału genetycznego dwóch losowo wybranych z populacji osób jest identycza. Pozostała część zawiera jednak tak dużo różnic, że decydują one o wyjątkowości każdego człowieka. Wiedzę tę wykorzystuje się w MEDYCYNIE SĄDOWEJ do ustalenia, czyje ślady biologiczne (np. ślina, krew, komórki naskórka z odcisków placów) pozostały na miejscu przestępstwa. Wystarczy bowiem porównać profil genetyczny otrzymany z DNA pozostawionego na miejscu przestępstwa z profilem genetycznym osoby podejrzanej. Obecnie wiele krajów tworzy wspólne bazy profili genetycznych przestępców. Dzięki współpracy międzynarodowej łatwiej jest ustalić tożsamość sprawcy przestępstwa.

KREWNY CZY TYLKO ZNAJOWY?

Dzięki porównaniu profili genetycznych można również ZBADAĆ POKREWIEŃSTWO wybranych osób. Metoda ta jest obecnie powszechnie stosowana DO USTALENIA lub WYKLUCZENIA OJCOSTWA.

Praca domowa

1. Wyjaśnij, czym jest klonowanie? 2. Podaj przykłady klonów występujących w przyrodzie. 3. Omów zastosowanie badań DNA w medycynie sądowej. 4. Kto jest ojcem?

Dziękuję za uwagę :)

Do zobaczenia na następnej lekcji online