بنية الحمض النووي جزيء الحمض النووي له بنية معقدة. يتكون من سلسلتين ملتويتين حلزونيًا ، متصلتين ببعضهما البعض بطول كامل بواسطة روابط هيدروجينية. يسمى هذا الهيكل ، الذي ينفرد به جزيئات الحمض النووي الحلزون المزدوج. تحتوي النيوكليوتيدات التي تتكون منها الحمض النووي على ديوكسيريبوز ، وبقايا حمض الفوسفوريك ، وأحد القواعد النيتروجينية الأربعة: الأدينين ، والجوانين ، والسيتوزين ، والثايمين. ويحددون أسماء النيوكليوتيدات المقابلة: أدينيل (أ) ، وجوانيل (ز) ، وسيتيديل (ج) وثيميديل (تي).

ظهور التكنولوجيا الحيوية التكنولوجيا الحيوية هي الاستخدام الصناعي للعوامل البيولوجية أو أنظمتها للحصول على منتجات قيمة وإجراء التحولات المستهدفة. العوامل البيولوجية في هذه الحالة هي الكائنات الحية الدقيقة ، والخلايا النباتية أو الحيوانية ، والمكونات الخلوية (أغشية الخلايا ، الريبوسومات ، الميتوكوندريا ، البلاستيدات الخضراء) ، وكذلك الجزيئات البيولوجية (DNA ، RNA ، البروتينات - في أغلب الأحيان الإنزيمات). تستخدم التكنولوجيا الحيوية أيضًا الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي الفيروسي لنقل الجينات الأجنبية إلى الخلايا.

خصائص التكنولوجيا الحيوية تعتبر التكنولوجيا الحيوية من التقنيات العلمية المكثفة للغاية. على سبيل المثال ، Genetech ، أول شركة في الولايات المتحدة ، تنفق 76٪ من إيراداتها على تطورات البحثبدلاً من النسبة المعتادة البالغة 12٪ للشركات الأخرى. ضمن الرقم الإجماليحوالي 35٪ من موظفي بنك الفجيرة الوطني هم أطباء علوم. وبالتالي ، فإن التكنولوجيا الحيوية الجديدة هي اتجاه ابتكاري علمي وتقني أكثر منها اتجاه إنتاجي ، على الرغم من وجود آفاق إنتاج كبيرة إلى حد ما.

الطرق الرئيسية للتربية والتكنولوجيا الحيوية التربية هي علم تربية أصناف نباتية جديدة ، وسلالات حيوانية وسلالات من الكائنات الحية الدقيقة وتحسينها مع الخصائص الضرورية للإنسان. تتضمن طرق الانتقاء تقليديًا الاختيار والتهجين والطفرات. في النصف الثاني من القرن ، بدأ استخدام طرق جديدة لعلم الأحياء التجريبي - الخلية والهندسة الوراثية. شكل هذا الاتجاه أساس مجال جديد في علم الأحياء - التكنولوجيا الحيوية.

هندسة الخلايا تعتمد هندسة الخلايا على زراعة الخلايا أو الأنسجة الفردية على وسائط مغذية اصطناعية. تُستخدم مزارع الخلايا هذه لتخليق المواد القيمة ، وإنتاج مواد الزراعة غير الملوثة ، وإنتاج الخلايا الهجينة. أصبحت طريقة تهجين الخلايا ذات أهمية متزايدة في التكاثر. اتضح أنه إذا أخذت خلايا من أعضاء وأنسجة مختلفة أو خلايا من كائنات مختلفة ، ودمجها في واحدة باستخدام تقنيات خاصة طورها العلماء ، ثم يتم تكوين خلية هجينة جديدة. تختلف خصائص هذه الخلية الهجينة اختلافًا كبيرًا عن خصائص الخلايا الأم. وبهذه الطريقة يمكن الحصول على الخلايا التي تفرز ضروري لشخصالأدوية.

آفاق تطوير التكنولوجيا الحيوية مزيد من التطويرالتكنولوجيا الحيوية كفرع من الإنتاج الزراعي سوف تحل الكثير موضوعات هامةإنسانية. المشكلة الأكثر حدةفي عدد من البلدان النامية ، المشكلة التي تواجه البشرية هي نقص الغذاء. في هذا الصدد ، تهدف جهود التكنولوجيا الحيوية إلى زيادة كفاءة إنتاج المحاصيل والثروة الحيوانية.

الهندسة الوراثية هي النقل الهادف للجينات الضرورية من نوع كائن حي إلى نوع آخر ، غالبًا ما يكون بعيدًا جدًا في الأصل. هذا ، وفقًا للعلماء ، هو اتجاه واعد ، والذي سيسمح في المستقبل القريب لأي شخص بتحسين الصفات الوراثية للكائنات عن قصد ، لتلقي قيمة بيولوجية بيولوجية بكميات غير محدودة. المواد الفعالة. في الوقت نفسه ، أعرب العديد من العلماء عن مخاوفهم من أن العمل غير المنضبط في مجال الهندسة الوراثية يمكن أن يؤدي إلى تكوين كائنات خطرة على البشر.

الخطوات الأولى كان أول منتج معدل صناعياً هو الطماطم. في أمور أخرى ، كان من الممكن أن يقع الاختيار على أي نبات آخر ، لكن الطماطم هي التي أصبحت عليه. كانت الخاصية الجديدة لها هي القدرة على عدم النضج لعدة أشهر عند درجة حرارة 12 درجة. ولكن بمجرد وضع هذه الطماطم في الحرارة ، فإنها تنضج في غضون ساعات قليلة.

تعتبر النعجة دوللي المعروفة رسمياً أول حيوان ثديي مستنسخ ، وقد تم إجراء تجربة استنساخها بواسطة إيان ويلموت وكيث كامبل في معهد روزلين في اسكتلندا بالقرب من إدنبرة في عام 1996. استنساخ دوللي ، وتم استنساخ فأر ماشكا في بوشينو بالقرب من موسكو من قبل الباحثين السوفييت Chailakhyan L.M. و Veprentseva B.N. و Sviridova T.A. و Nikitina V.A.

استخدام الكائنات المعدلة وراثيًا في الطب استخدمت الكائنات المعدلة وراثيًا في الطب التطبيقي منذ عام 1982 ، عندما تم تسجيل الأنسولين البشري الذي تنتجه البكتيريا المعدلة وراثيًا كدواء. يجري العمل على إنشاء نباتات معدلة وراثيًا تنتج مكونات لقاحات وأدوية ضد العدوى الخطيرة.

ملخص للعروض التقديمية الأخرى

"ما هو التركيب الكيميائي للخلية" - قابل للذوبان في المذيبات العضوية. سلسلة بولي ببتيد. مجموعة متنوعة من الدهون. البكتين. الدهون المحايدة. تكوين البروتينات. الهيكل الثالث. هيكل جزيء البروتين. توسيع المعرفة. السكريات. مذيب قطبي. تعريف ال " المواد العضوية". بروتينات تحتوي على مجموعة كاملة من الأحماض الأمينية. المهام. وظائف الدهون. وظائف الكربوهيدرات. توحيد واختبار المعرفة. أكمل الجملة.

"هيكل ووظائف الخلية حقيقية النواة" - مفاهيم الموضوع. المعرفة الأساسية. هيكل الكروموسوم. نموذج الخلية. وظائف Kernel. فحص وتحديث المعرفة. المراسلات بين الأرقام والحروف. إصلاح المادة. النمط النووي البشري. جوهر. مستوى المعرفة. صدَفَة. نواة الخلية. اضبط المباراة. مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات. هيكل الخلية حقيقية النواة.

"ديناميات السكان" - تنقسم الأميبا أحادية الخلية إلى خليتين كل ثلاث ساعات. نماذج التنمية السكانية. أنواع النمو السكاني. استراتيجية بيئية. خطة الدرس. R- الاستراتيجيون. لماذا النمو السكاني ليس لانهائيا ابدا. الأنواع التي لديها ديناميات سكانية مستقرة. منحنيات البقاء على قيد الحياة. النمذجة الرياضية والحاسوبية. ديناميات النمو السكاني. نموذج المفترس والفريسة. قانون مالتوس.

"ما هو استخدام الحليب" - تأثير مدر للبول. الحليب غني بالفيتامينات. شاي مع حليب. العلماء. مشاكل مع الجهاز الهضمي. منتجات الألبان. ميزات مفيدةيتم تقليل الحليب بمقدار النصف تقريبًا. حليب في نزلات البرد. خصائص مفيدة للحليب. لبن. الحليب مفيد للصداع النصفي. تأثير مهدئ.

"الانقسام ، الانقسام الاختزالي و amitosis" - الانقسام. روبرت ريماك. البيضة الملقحة هي خلية كاملة القدرة (أي قادرة على إنتاج أي خلية أخرى). لا يحدث تصاعد الكروماتين ، ولا يتم الكشف عن الكروموسومات. في غضون 4-8 ساعات بعد الولادة ، تزيد الخلية من كتلتها. عندما تصل الكروموسومات إلى القطبين ، يبدأ الطور النهائي. المرحلة التالية بعد الطور الأولي تسمى الطور الطوري. تندمج الأمشاج الذكرية والأنثوية لتكوين زيجوت. تقسيم الخلية البكتيرية.

"خصائص أصناف الرخويات" - النوع: الرخويات. حلزون العنب. طرق تغذية الرخويات. الملائكة. الخصائص العامة. فئة Gastropoda. المحار. دور الرخويات في النظم البيئية. أنواع المحار. فئة ذات الصدفتين. فئة رأسيات الأرجل.

الهندسة الوراثية
قام بهذا العمل طالب في الصف العاشر - رومان كيريلوف.

الهندسة الوراثية
الهندسة الوراثية (الهندسة الوراثية) هي مجموعة من التقنيات والأساليب والتقنيات للحصول على الحمض النووي الريبي المؤتلف والحمض النووي ، وعزل الجينات من كائن حي (الخلايا) ، والتلاعب بالجينات وإدخالها في الكائنات الحية الأخرى.

الهندسة الوراثية ليست علمًا بالمعنى الواسع ، ولكنها أداة للتكنولوجيا الحيوية ، باستخدام طرق العلوم البيولوجية مثل البيولوجيا الجزيئية والخلوية ، وعلم الخلايا ، وعلم الوراثة ، وعلم الأحياء الدقيقة ، وعلم الفيروسات.
الكينيون يختبرون كيفية نمو محصول جديد معدّل وراثيًا ومقاوم للآفات

تاريخ التطور وحقق المستوى التكنولوجي
في النصف الثاني من القرن العشرين ، تم إجراء العديد من الاكتشافات والاختراعات المهمة التي تكمن وراء الهندسة الوراثية. سنوات عديدة من المحاولات "لقراءة" المعلومات البيولوجية "المسجلة" في الجينات قد اكتملت بنجاح. بدأ هذا العمل من قبل العالم الإنجليزي ف. سانجر والعالم الأمريكي دبليو جيلبرت (جائزة نوبل في الكيمياء 1980). كما تعلم ، تحتوي الجينات على تعليمات معلومات لتخليق جزيئات وبروتينات الحمض النووي الريبي في الجسم ، بما في ذلك الإنزيمات. من أجل إجبار الخلية على تصنيع مواد جديدة غير عادية لها ، من الضروري أن يتم تصنيع مجموعات الإنزيمات المقابلة فيها. ولهذا من الضروري إما تغيير الجينات الموجودة فيه بشكل مقصود ، أو إدخال جينات جديدة غائبة سابقًا فيه. التغيرات في الجينات في الخلايا الحية هي طفرات. تحدث تحت تأثير ، على سبيل المثال ، المطفرة - السموم الكيميائية أو الإشعاع.
فريدريك سينجر
والتر جيلبرت

الهندسة الوراثية البشرية
عند تطبيقها على البشر ، يمكن استخدام الهندسة الوراثية لعلاج الأمراض الوراثية. ومع ذلك ، من الناحية الفنية ، هناك فرق كبير بين علاج المريض نفسه وتغيير الجينوم * من نسله.
* الجينوم - مجموع كل جينات الكائن الحي ؛ مجموعة الكروموسوم الكاملة.
الفئران بالضربة القاضية

الضربة القاضية الجينية. يمكن استخدام الضربة القاضية للجينات لدراسة وظيفة جين معين. هذا هو الاسم الذي يطلق على تقنية حذف جين واحد أو أكثر ، والذي يسمح للفرد بدراسة عواقب مثل هذه الطفرة. بالنسبة للضربة القاضية ، يتم تصنيع نفس الجين أو جزء منه ، ويتم تعديله بحيث يفقد منتج الجين وظيفته.

التطبيق في البحث العلمي
تعبير مصطنع. الإضافة المنطقية للضربة القاضية هي التعبير المصطنع ، أي إضافة جين إلى الجسم لم يكن موجودًا من قبل. يمكن أيضًا استخدام طريقة الهندسة الوراثية هذه لدراسة وظيفة الجينات. في جوهرها ، فإن عملية إدخال جينات إضافية هي نفسها كما في الضربة القاضية ، لكن الجينات الموجودة لا يتم استبدالها أو إتلافها.

التطبيق في البحث العلمي
تصور المنتجات الجينية. تستخدم عندما تكون المهمة هي دراسة توطين منتج جيني. تتمثل إحدى طرق الوسم في استبدال الجين الطبيعي بالاندماج مع عنصر مراسل ، على سبيل المثال ، بجين البروتين الفلوري الأخضر.
رسم تخطيطي لهيكل البروتين الفلوري الأخضر.

1 من 23

عرض تقديمي حول الموضوع:

رقم الشريحة 1

وصف الشريحة:

رقم الشريحة 2

وصف الشريحة:

الهندسة الوراثية. ما هذا؟ الهندسة الوراثية (الهندسة الوراثية) هي مجموعة من التقنيات والأساليب والتقنيات للحصول على الحمض النووي الريبي المؤتلف والحمض النووي ، وعزل الجينات من كائن حي (خلايا) ، والتلاعب بالجينات وإدخالها في الكائنات الحية الأخرى. الهندسة الوراثية ليست علمًا بالمعنى الواسع ، ولكنها أداة تكنولوجية حيوية ، تستخدم طرق العلوم البيولوجية مثل البيولوجيا الجزيئية والخلوية ، وعلم الخلايا ، وعلم الوراثة ، وعلم الأحياء الدقيقة ، وعلم الفيروسات. الطرق الجينية. تتكون مادة الكروموسومات من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA). يعزل علماء الأحياء أقسامًا معينة من الحمض النووي ، ويربطونها في مجموعات جديدة وينقلونها من خلية إلى أخرى. نتيجة لذلك ، من الممكن إجراء مثل هذه التغييرات في الجينوم التي بالكاد حدثت بشكل طبيعي.

رقم الشريحة 3

وصف الشريحة:

تاريخ التطور ومستوى التكنولوجيا الذي تم تحقيقه في النصف الثاني من القرن العشرين ، تم إجراء العديد من الاكتشافات والاختراعات المهمة التي تكمن وراء الهندسة الوراثية. سنوات عديدة من المحاولات "لقراءة" المعلومات البيولوجية "المسجلة" في الجينات قد اكتملت بنجاح. بدأ هذا العمل من قبل العالم الإنجليزي ف. سانجر والعالم الأمريكي دبليو جيلبرت (جائزة نوبل في الكيمياء 1980). كما تعلم ، تحتوي الجينات على تعليمات معلومات لتخليق جزيئات وبروتينات الحمض النووي الريبي في الجسم ، بما في ذلك الإنزيمات. من أجل إجبار الخلية على تصنيع مواد جديدة غير عادية لها ، من الضروري أن يتم تصنيع مجموعات الإنزيمات المقابلة فيها. ولهذا من الضروري إما تغيير الجينات الموجودة فيه بشكل مقصود ، أو إدخال جينات جديدة غائبة سابقًا فيه. التغيرات في الجينات في الخلايا الحية هي طفرات. تحدث تحت تأثير ، على سبيل المثال ، المطفرة - السموم الكيميائية أو الإشعاع. لكن هذه التغييرات لا يمكن السيطرة عليها أو توجيهها. لذلك ، ركز العلماء جهودهم على محاولة تطوير طرق لإدخال جينات جديدة ومحددة للغاية في الخلية يحتاجها الشخص.

رقم الشريحة 4

وصف الشريحة:

تتمثل المراحل الرئيسية لحل مشكلة الهندسة الوراثية في الآتي: 1. الحصول على جين معزول. 2. إدخال الجين إلى ناقل لنقله إلى كائن حي. 3. نقل ناقل مع جين إلى كائن حي معدل. 4. تحول خلايا الجسم. 5. اختيار الكائنات المعدلة وراثيا (GMOs) والقضاء على تلك التي لم يتم تعديلها بنجاح. تم تطوير عملية تخليق الجينات بشكل جيد للغاية في الوقت الحالي وحتى آلية إلى حد كبير. هناك أجهزة خاصة مجهزة بأجهزة كمبيوتر ، يتم تخزين برامج لتركيب متواليات النيوكليوتيدات المختلفة في الذاكرة. يقوم هذا الجهاز بتوليف مقاطع الحمض النووي حتى 100-120 قاعدة نيتروجينية في الطول (قليل النوكليوتيدات). أصبحت تقنية منتشرة على نطاق واسع تجعل من الممكن استخدامها لتخليق الحمض النووي ، بما في ذلك البوليميراز المتحور تفاعل تسلسلي. يستخدم إنزيم بوليميراز بالحرارة ، في ذلك لتصنيع قالب من الحمض النووي ، والذي يستخدم كبذرة للقطع المصنعة صناعياً من الحمض النووي - أليغنوكليوتيدات. يجعل إنزيم النسخ العكسي من الممكن تصنيع الحمض النووي باستخدام مثل هذه البادئات (البادئات) على مصفوفة من الحمض النووي الريبي المعزول من الخلايا. يسمى الحمض النووي المركب بهذه الطريقة التكميلي (RNA) أو cDNA. يمكن أيضًا الحصول على جين معزول "نقي كيميائيًا" من مكتبة الملتهمة. هذا هو اسم مستحضر العاثية الذي يحتوي جينومه على شظايا عشوائية من الجينوم أو cDNA ، والتي تتكاثر بواسطة العاثية مع كل الحمض النووي الخاص بها.

رقم الشريحة 5

وصف الشريحة:

لإدخال جين في ناقل ، يتم استخدام إنزيمات التقييد والليغازات ، وهي أيضًا أدوات مفيدة للهندسة الوراثية. بمساعدة إنزيمات التقييد ، يمكن تقطيع الجين والناقل إلى أجزاء. بمساعدة ligases ، يمكن "لصق هذه القطع معًا" ، أو ربطها في تركيبة مختلفة ، أو تكوين جين جديد أو إرفاقه في ناقل. لاكتشاف القيود ، تم أيضًا منح Werner Arber و Daniel Nathans و Hamilton Smith جائزة نوبل(1978). تم تطوير تقنية إدخال الجينات في البكتيريا بعد أن اكتشف فريدريك جريفيث ظاهرة التحول البكتيري. تستند هذه الظاهرة إلى عملية جنسية بدائية ، والتي يصاحبها في البكتيريا تبادل شظايا صغيرة من DNA غير الكروموسومات ، البلازميدات. شكلت تقنيات البلازميد الأساس لإدخال الجينات الاصطناعية في الخلايا البكتيرية. ارتبطت صعوبات كبيرة بإدخال الجين الجاهز في الجهاز الوراثي للخلايا النباتية والحيوانية. ومع ذلك ، في الطبيعة ، هناك حالات يتم فيها تضمين دنا غريب (لفيروس أو عاثية) في الجهاز الوراثي للخلية ، وبمساعدة آلياتها الأيضية ، يبدأ في تخليق البروتين "الخاص به". درس العلماء ميزات إدخال الحمض النووي الغريب واستخدموه كمبدأ لإدخال مادة وراثية في الخلية. هذه العملية تسمى تعداء. إذا خضعت الكائنات وحيدة الخلية أو مزارع الخلايا متعددة الخلايا للتعديل ، فإن الاستنساخ يبدأ في هذه المرحلة ، أي اختيار تلك الكائنات وأحفادها (المستنسخات) التي خضعت للتعديل. عندما يتم تعيين المهمة للحصول على كائنات متعددة الخلايا ، يتم استخدام الخلايا ذات النمط الوراثي المتغير للتكاثر الخضري للنباتات أو يتم حقنها في الكيسات الأريمية لأم بديلة عندما يتعلق الأمر بالحيوانات. نتيجة لذلك ، تولد الأشبال ذات التركيب الوراثي المتغير أو غير المتغير ، ومن بينها فقط تلك التي تظهر التغييرات المتوقعة يتم اختيارها وخلطها مع بعضها البعض.

رقم الشريحة 6

وصف الشريحة:

رقم الشريحة 7

وصف الشريحة:

تأثير مفيدالهندسة الوراثية تستخدم الهندسة الوراثية للحصول على الصفات المرغوبة لكائن معدل أو معدل وراثيًا. على عكس التربية التقليدية ، التي يتم خلالها تغيير النمط الجيني بشكل غير مباشر فقط ، تسمح لك الهندسة الوراثية بالتدخل المباشر في الجهاز الوراثي ، باستخدام تقنية الاستنساخ الجزيئي. ومن أمثلة تطبيقات الهندسة الوراثية إنتاج أنواع جديدة من المحاصيل المعدلة وراثيًا ، وإنتاج الأنسولين البشري باستخدام البكتيريا المعدلة وراثيًا ، وإنتاج الإريثروبويتين في زراعة الخلايا أو سلالات جديدة من الفئران التجريبية للبحث العلمي. ومهمة الحصول على هذا السلالات الصناعية مهمة للغاية ، لتعديلها واختيارها ، طرق عديدة للتأثير النشط على الخلية - من العلاج بالسموم عالية الفعالية إلى الإشعاع المشع.

رقم الشريحة 8

وصف الشريحة:

الغرض من هذه التقنيات هو نفسه - لتحقيق تغيير في الجهاز الوراثي للخلية. كانت نتيجتهم إنتاج العديد من الميكروبات الطافرة ، من بين مئات وآلاف منها يحاول العلماء بعد ذلك اختيار الأنسب منها لغرض معين. كان إنشاء تقنيات الطفرات الكيميائية أو الإشعاعية إنجازًا بارزًا في علم الأحياء ويستخدم على نطاق واسع في التكنولوجيا الحيوية الحديثة. وقد تم بالفعل الحصول على عدد من الأدوية عن طريق الهندسة الوراثية ، بما في ذلك الأنسولين البشري و دواء مضاد للفيروساتمضاد للفيروسات. وعلى الرغم من أن هذه التكنولوجيا لا تزال قيد التطوير ، إلا أنها تعد بتحقيق نجاحات هائلة في الطب وفي زراعة. في الطب ، على سبيل المثال ، هذه طريقة واعدة جدًا لإنتاج اللقاحات وإنتاجها. في الزراعة ، يمكن الحصول على أنواع المحاصيل المقاومة للجفاف والبرد والأمراض والآفات الحشرية ومبيدات الأعشاب باستخدام الحمض النووي المؤتلف.

رقم الشريحة 9

وصف الشريحة:

التطبيق العملي الآن هم يعرفون بالفعل كيفية تصنيع الجينات ، وبمساعدة هذه الجينات المركبة التي يتم إدخالها في البكتيريا ، يتم الحصول على عدد من المواد ، ولا سيما الهرمونات والإنترفيرون. شكل إنتاجهم فرعًا مهمًا من فروع التكنولوجيا الحيوية. الإنترفيرون هو بروتين يصنعه الجسم استجابة له عدوى فيروسيةيتم الآن دراستها كعلاج محتمل للسرطان والإيدز. سوف يستغرق الأمر آلاف اللترات من دم الإنسان لإنتاج كمية الإنترفيرون التي ينتجها لتر واحد فقط من المزرعة البكتيرية. من الواضح أن المكسب من الإنتاج الضخم لهذه المادة كبير جدًا. جداً دور مهميلعب أيضًا الأنسولين الذي يتم الحصول عليه على أساس التوليف الميكروبيولوجي ، وهو أمر ضروري لعلاج مرض السكري. كما تم تعديل عدد من اللقاحات وراثيًا ويتم اختبارها لاختبار فعاليتها ضد فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) الذي يسبب مرض الإيدز. بمساعدة الحمض النووي المؤتلف ، يتم الحصول على هرمون النمو البشري أيضًا بكميات كافية ، وهو العلاج الوحيد لمرض الطفولة النادر - التقزم النخامي.

رقم الشريحة 10

وصف الشريحة:

التطبيق العملي الاتجاه الآخر الواعد في الطب المرتبط بالحمض النووي المؤتلف هو ما يسمى. العلاج الجيني. في هذه الأعمال ، التي لم تغادر بعد المرحلة التجريبية ، يتم إدخال نسخة معدلة وراثيًا من جين يشفر إنزيمًا مضادًا للورم قويًا في الجسم لمحاربة الورم. كما تم استخدام العلاج الجيني لمكافحة اضطرابات وراثيةالخامس الجهاز المناعي. نجحت الزراعة في التعديل الوراثي لعشرات المحاصيل الغذائية والعلفية. في تربية الحيوانات ، أدى استخدام هرمون النمو المنتج بالتكنولوجيا الحيوية إلى زيادة إنتاجية الحليب ؛ باستخدام فيروس معدل وراثيا خلق لقاح ضد الهربس في الخنازير.

رقم الشريحة 11

وصف الشريحة:

رقم الشريحة 12

وصف الشريحة:

الهندسة الوراثية البشرية كما هو مطبق على البشر ، يمكن استخدام الهندسة الوراثية لعلاج الأمراض الوراثية. ومع ذلك ، من الناحية الفنية ، هناك فرق كبير بين علاج المريض نفسه وتغيير جينوم ذريته. حالياً طرق فعالةالتغييرات في الجينوم البشري قيد التطوير. لفترة طويلة ، واجهت الهندسة الوراثية للقرود صعوبات خطيرة ، ولكن في عام 2009 توجت التجارب بالنجاح: أول رئيس معدل وراثيًا ، القرد الشائع ، أعطى ذرية. في نفس العام ، نشرت مجلة Nature منشورًا عن العلاج الناجح لقرد بالغ مصاب بعمى الألوان.

رقم الشريحة 13

وصف الشريحة:

الهندسة الجينية البشرية على الرغم من أن الهندسة الوراثية تستخدم على نطاق ضيق بالفعل لمنح النساء المصابات ببعض أنواع العقم فرصة للحمل. للقيام بذلك ، استخدم بيض امرأة صحية. نتيجة لذلك ، يرث الطفل التركيب الجيني من أب واحد وأمهات. بمساعدة الهندسة الوراثية ، من الممكن الحصول على أحفاد يتمتعون بمظهر محسّن وقدرات عقلية وجسدية وشخصية وسلوك. بمساعدة العلاج الجيني في المستقبل ، من الممكن تحسين الجينوم والأشخاص الحاليين. من حيث المبدأ ، يمكن إحداث تغييرات أكثر جدية ، ولكن في الطريق إلى مثل هذه التحولات ، تحتاج الإنسانية إلى حل العديد من المشكلات الأخلاقية.

رقم الشريحة 14

وصف الشريحة:

رقم الشريحة 15

وصف الشريحة:

المخاطر العلمية للهندسة الوراثية 1. تختلف الهندسة الوراثية اختلافًا جوهريًا عن استنباط أصناف وسلالات جديدة. تؤدي الإضافة الاصطناعية للجينات الأجنبية إلى اضطراب كبير في التحكم الجيني المضبوط بدقة للخلية الطبيعية. يختلف التلاعب بالجينات اختلافًا جوهريًا عن توليفة كروموسومات الأم والأب التي تحدث في التهجين الطبيعي. حاليًا ، الهندسة الوراثية غير كاملة من الناحية الفنية ، لأنها غير قادرة على التحكم في عملية إدخال جين جديد. لذلك ، لا يمكن التنبؤ بموقع الإدخال وتأثيرات الجين المضاف. حتى إذا كان من الممكن تحديد موقع الجين بعد إدخاله في الجينوم ، فإن معرفة الحمض النووي المتاحة غير مكتملة للغاية من أجل التنبؤ بالنتائج.

رقم الشريحة 16

وصف الشريحة:

3. نتيجة للإضافة الاصطناعية لجين غريب ، قد تتشكل مواد خطرة بشكل غير متوقع. في أسوأ الحالات ، يمكن أن تكون هذه المواد السامة أو مسببات الحساسية أو غيرها من المواد غير الصحية. المعلومات حول هذا النوع من الاحتمالات لا تزال غير كاملة. 4. لا توجد طرق موثوقة تمامًا لاختبار عدم الضرر. أكثر من 10٪ خطورة آثار جانبيةلا يمكن التعرف على الأدوية الجديدة على الرغم من دراسات السلامة التي أجريت بعناية. ربما يكون خطر عدم ملاحظة الخصائص الخطرة للأطعمة الجديدة المعدلة وراثيًا أكبر بكثير مما هو عليه في حالة الأدوية. 5. المتطلبات الحالية لاختبار عدم الضرر غير كافية للغاية. وقد صيغت بوضوح بطريقة تبسط عملية الموافقة. أنها تسمح باستخدام طرق غير حساسة للغاية لاختبار عدم الإضرار. لذلك ، هناك خطر كبير يتمثل في أن المواد الغذائية غير الصحية يمكن أن تمر بالفحص دون أن يتم اكتشافها.

رقم الشريحة 17

وصف الشريحة:

6. الأغذية المعدلة وراثيا حتى الآن ليس لها قيمة كبيرة للبشرية. هذه المنتجات تخدم المصالح التجارية بشكل رئيسي فقط. 7. المعرفة حول تأثير الكائنات الحية المعدلة بالهندسة الوراثية على البيئة والتي تم إحضارها إلى هناك غير كافية تمامًا. لم يتم بعد إثبات أن الكائنات الحية المعدلة بواسطة الهندسة الوراثية لن يكون لها تأثير ضار على البيئة. تكهن علماء البيئة حول مختلف المضاعفات البيئية المحتملة. على سبيل المثال ، هناك العديد من الفرص للانتشار غير المنضبط للجينات التي يحتمل أن تكون ضارة التي تستخدمها الهندسة الوراثية ، بما في ذلك نقل الجينات بواسطة البكتيريا والفيروسات. من المحتمل أن تكون المضاعفات التي تحدث في البيئة غير قابلة للإصلاح ، حيث لا يمكن استعادة الجينات التي تم إطلاقها.

رقم الشريحة 18

وصف الشريحة:

8. جديد و فيروسات خطيرة. لقد تم إثبات أن جينات الفيروسات الموجودة في الجينوم يمكن أن تتحد مع جينات الفيروسات المعدية (ما يسمى إعادة التركيب). قد تكون هذه الفيروسات الجديدة أكثر عدوانية من الفيروسات الأصلية. قد تصبح الفيروسات أيضًا أقل تخصصًا في الأنواع. على سبيل المثال ، يمكن أن تصبح فيروسات النبات ضارة بالحشرات المفيدة والحيوانات وكذلك البشر. 9. معرفة المادة الوراثية ، DNA ، غير مكتملة للغاية. من المعروف أن 3٪ فقط من الحمض النووي تعمل. التلاعب المحفوف بالمخاطر أنظمة معقدة، المعرفة حول أيهما غير مكتمل. تُظهر الخبرة الواسعة في مجال علم الأحياء والبيئة والطب أن هذا يمكن أن يسبب مشاكل واضطرابات خطيرة لا يمكن التنبؤ بها. 10. الهندسة الوراثية لن تحل مشكلة الجوع في العالم. إن الادعاء بأن الهندسة الوراثية يمكن أن تقدم مساهمة كبيرة في حل مشكلة الجوع في العالم هو أسطورة لا أساس لها من الصحة من الناحية العلمية.

وصف الشريحة:

المكملات الغذائية- تحتوي على الخميرة وعصائر الفاكهة - قد تحتوي على فواكه معدلة وراثيًا - شراب الجلوكوز - الآيس كريم - قد تحتوي على فول الصويا وشراب الجلوكوز - الذرة (الذرة) المعكرونة (السباغيتي والشعيرية) - قد تحتوي على فول الصويا ، البطاطس ، المشروبات الخفيفة - قد تحتوي على شراب الجلوكوز ، فول الصويا ، الأطعمة ، اللحوم ، مشروبات فواكه الصودا ، السكر ، العجين ، الخميرة (الخميرة)

رقم الشريحة 21

وصف الشريحة:

استنساخ الحيوانات غمرت النعجة دوللي ، المستنسخة من خلايا ضرع لحيوان ميت آخر ، الأوراق في عام 1997. وتحدث الباحثون في جامعة روزلين (الولايات المتحدة الأمريكية) عن النجاحات دون تركيز الجمهور على مئات الإخفاقات التي حدثت من قبل. لم تكن دوللي أول حيوان مستنسخ ، لكنها كانت الأكثر شهرة. في الواقع ، كان العالم يستنسخ الحيوانات طوال العقد الماضي. أبقى روسلين النجاح سرًا حتى تمكنوا من الحصول على براءة اختراع ليس فقط لشركة Dolly ، ولكن أيضًا في عملية إنشائها بأكملها. منحت المنظمة العالمية للملكية الفكرية (WIPO) جامعة روزلين حقوق براءات الاختراع الحصرية لاستنساخ جميع الحيوانات ، بما في ذلك البشر ، حتى عام 2017. ألهم نجاح دوللي العلماء في جميع أنحاء العالم العالمتخبط في الخلق ولعب دور الله ، على الرغم من العواقب السلبية على الحيوانات و بيئة. في تايلاند ، يحاول العلماء استنساخ الفيل الأبيض الشهير للملك راما الثالث ، الذي توفي قبل 100 عام. من بين 50 ألف من الأفيال البرية التي عاشت في الستينيات ، لم يبق في تايلاند سوى 2000. يريد التايلانديون إحياء القطيع. لكن في الوقت نفسه ، لا يفهمون أنه إذا لم تتوقف الاضطرابات البشرية الحديثة وتدمير الموائل ، فإن المصير نفسه ينتظر الحيوانات المستنسخة. الاستنساخ ، مثل كل الهندسة الوراثية بشكل عام ، هو محاولة مثيرة للشفقة لحل المشكلات من خلال تجاهل أسبابها الجذرية.

رقم الشريحة 22

وصف الشريحة:

المتاحف المستوحاة من أفلام Jurassic Park تقدم تقنيات الاستنساخ العالم الحقيقييبحثون في مجموعاتهم عن عينات الحمض النووي من الحيوانات المنقرضة. هناك خطة لمحاولة استنساخ ماموث يتم حفظ أنسجته جيدًا في جليد القطب الشمالي. بعد دوللي بوقت قصير ، أنجب روسلين بولي ، وهو حمل مستنسخ يحمل جين البروتين البشري في كل خلية من خلايا الجسم. كان ينظر إلى هذا على أنه خطوة نحو الإنتاج الضخم للبروتينات البشرية في الحيوانات لعلاج الأمراض التي تصيب الإنسان مثل تجلط الدم. كما في حالة Dolly ، لم يتم الإعلان بشكل خاص عن حقيقة أن النجاح سبقه العديد من الإخفاقات - في ولادة أشبال كبيرة جدًا ، ضعف الحجم الطبيعي - حتى 9 كجم بمعدل 4.75 كجم. لا يمكن أن يكون هذا هو المعيار حتى في الحالات التي يتطور فيها علم الاستنساخ بسرعة. في عام 1998 ، تمكن باحثون أميركيون وفرنسيون من استنساخ عجول هولشتاين من خلايا جنينية. إذا كانت عملية إنشاء نسخة سابقة تتطلب 3 سنوات ، فالآن يستغرق الأمر 9 أشهر فقط. من ناحية أخرى ، فشل كل استنساخ تاسع ومات أو دمر. الاستنساخ خطر صحي خطير. واجه الباحثون العديد من حالات وفاة الجنين ، ووفيات ما بعد الولادة ، وتشوهات المشيمة ، والوذمة غير الطبيعية ، وثلاث وأربع مرات حدوث مشاكل الحبل السري ، ونقص المناعة الشديد. في ثدييات كبيرةوجد الباحثون ، مثل الأغنام والأبقار ، أن حوالي نصف الحيوانات المستنسخة تحتوي على اضطرابات خطيرة ، بما في ذلك عيوب معينة في القلب والرئتين وأعضاء أخرى تؤدي إلى وفيات الفترة المحيطة بالولادة. تصيب الأخطاء الوراثية المتراكمة وتؤثر على أجيال من الحيوانات المستنسخة. ولكن بعد كل شيء ، من المستحيل إعطاء نسخة معيبة لإصلاحها كآلة مكسورة.

الشريحة 2

الهندسة الوراثية هي مجموعة من الأساليب التي تسمح ، من خلال العمليات في المختبر (في المختبر ، خارج الجسم) ، بنقل المعلومات الوراثية من كائن حي إلى آخر.

الشريحة 3

الغرض من الهندسة الوراثية هو الحصول على خلايا (بكتيرية في الأساس) قادرة على إنتاج بعض البروتينات "البشرية" على نطاق صناعي ؛ في القدرة على التغلب على الحواجز بين الأنواع ونقل السمات الوراثية الفردية لبعض الكائنات الحية إلى أخرى (استخدامها في تربية النبات والحيوان)

الشريحة 4

التاريخ الرسمي لميلاد الهندسة الوراثية هو 1972. كان سلفها عالم الكيمياء الحيوية الأمريكي بول بيرج.

الشريحة 5

أعلنت مجموعة من الباحثين بقيادة بول بيرج ، الذي عمل في جامعة ستانفورد ، بالقرب من سان فرانسيسكو في كاليفورنيا ، عن إنشاء أول DNA مؤتلف (هجين) خارج الجسم. يتكون جزيء الحمض النووي المؤتلف الأول من شظايا القولونية(Eschherihia coli) ، وهي مجموعة من الجينات من هذه البكتيريا نفسها والحمض النووي الكامل لفيروس SV40 ، تسبب التنميةأورام القرد. يمكن أن يكون لمثل هذه البنية المؤتلفة نشاطًا وظيفيًا نظريًا في كل من خلايا الإشريكية القولونية والقرد. يمكنها ، مثل المكوك ، "المشي" بين بكتيريا وحيوان. لهذا العمل ، حصل بول بيرج على جائزة نوبل في عام 1980.

الشريحة 6

فيروس SV40

شريحة 7

الأساليب الأساسية في الهندسة الوراثية.

تم تطوير الأساليب الرئيسية للهندسة الوراثية في أوائل السبعينيات. يكمن جوهرها في إدخال جين جديد في الجسم. لهذا ، يتم إنشاء بنيات وراثية خاصة - ناقلات ، أي جهاز لإيصال جين جديد إلى الخلية ، وتستخدم البلازميدات كناقل.

شريحة 8

البلازميد هو جزيء DNA دائري مزدوج الشريطة موجود في خلية بكتيرية.

شريحة 9

البطاطس المعدلة وراثيا

بدأ الخلق التجريبي للكائنات المعدلة وراثيًا في السبعينيات. تم زراعة التبغ المقاوم لمبيدات الآفات في الصين. ظهرت في الولايات المتحدة الأمريكية: الطماطم المعدلة وراثيا

شريحة 10

يوجد اليوم في الولايات المتحدة الأمريكية أكثر من 100 نوع من المنتجات المعدلة وراثيًا - "الجينات المحورة" - وهي فول الصويا والذرة والبازلاء وعباد الشمس والأرز والبطاطس والطماطم وغيرها. فول الصويا وعباد الشمس البازلاء

الشريحة 11

الحيوانات المعدلة وراثيا:

توهج في الظلام الأرنب السلمون

الشريحة 12

تم العثور على المعدلات المعدلة وراثيًا في العديد من المنتجات الغذائية:

يضاف الذرة المعدلة وراثيا إلى الحلويات و منتجات المخبز، المشروبات الغازية.

الشريحة 13

يوجد فول الصويا المعدّل وراثيًا في الزيوت المكررة ، والسمن النباتي ، ودهون الخبز ، وتوابل السلطة ، والمايونيز ، والمعكرونة ، وحتى أغذية الأطفالوغيرها من المنتجات.

شريحة 14

تستخدم البطاطس المعدلة وراثيًا في صنع رقائق البطاطس

الشريحة 15

التي تحتوي منتجاتها على مكونات معدلة وراثيا:

نستله هيرشي كوكا كولا ماكدونالدز