Nøgleforskel – genteknologi vs rekombinant DNA-teknologi
Genetiske materialer fra organismer kan ændres ved hjælp af genteknologiske teknikker eller rekombinant DNA-teknologi. Rekombinant DNA-teknologi er den proces, der bruges til at skabe et rekombinant DNA-molekyle, som bærer DNA'et af interesse og vektor-DNA, mens genteknologi er et bredt begreb, der bruges til at beskrive de processer, der er involveret i manipulation af den genetiske struktur af en organisme. Dette er den vigtigste forskel mellem genteknologi og rekombinant DNA-teknologi.
Hvad er genteknologi?
Genteknik er et bredt begreb, der bruges til at henvise til et sæt teknikker involveret i manipulation af en organismes genetiske sammensætning. Genteknologi udføres under in vitro-forhold (uden for en levende organisme, under et kontrolleret miljø).
Gener er kodet for proteiner og andre proteinprækursorer, der er essentielle for vækst og udvikling. Når videnskabsmænd ønsker at studere genarrangement, ekspression, genregulering osv., introducerer de det pågældende gen til en værtsbakterie, som er i stand til at replikere det indsatte gen og lave flere kopier af det ønskede gen ved hjælp af rekombinant DNA-teknologi. Det involverer at skære specifikke DNA-fragmenter, indføre dem i en anden organisme og udtrykke dem i den transformerede organisme. Den genetiske sammensætning af organismen ændres, når fremmed DNA indføres. Derfor kaldes det genteknologi (genetisk manipulation ved hjælp af avancerede teknikker). Når den genetiske sammensætning af en organisme manipuleres, ændres organismens egenskaber. Karakteristika kan forbedres eller modificeres for at resultere i ønskelige ændringer af organismerne.
Der er flere vigtige trin involveret i genteknologi. Disse er nemlig DNA-sp altning og oprensning, produktion af rekombinant DNA (rekombinant vektor), transformation af rekombinant DNA til en værtsorganisme, multiplikation af værten (kloning) og screening for transformerede celler (korrekte fænotyper).
Genteknik kan anvendes til en bred vifte af organismer, herunder planter, dyr og mikroorganismer. Som et eksempel kan transgene planter produceres ved at introducere nyttige egenskaber såsom herbicidresistens, tørketolerance, høj næringsværdi, hurtigtvoksende, insektresistens, nedsænkningstolerance osv. under anvendelse af plantegenteknologi. Ordet transgen refererer til genetisk modificerede organismer. Produktion af transgene afgrøder med forbedrede egenskaber er nu mulig på grund af genteknologien. Transgene dyr kan også fremstilles til human farmaceutisk produktion som vist i figur 01.
Figure_1: Genetisk konstruerede dyr
Genteknik har brede anvendelser inden for bioteknologi inden for medicin, forskning, landbrug og industri. Inden for medicin involverer genteknologi genterapi og produktion af humane væksthormoner, insulin, forskellige lægemidler, syntetiske vacciner, humane albuminer, monoklonale antistoffer osv. I landbruget er genetisk modificerede afgrøder som sojabønner, majs, bomuld og andre afgrøder med visse værdifulde egenskaber er lavet ved hjælp af genteknologi. I industrien anvendes genteknologi i vid udstrækning til at fremstille rekombinante mikroorganismer, som er i stand til at producere økonomisk nyttige produkter, især proteiner og enzymer. Bekæmpelse af miljøforurening (bioremediering), genvinding af metaller (biomining), produktion af syntetiske polymerer mv.er også mulige i industrier, der bruger gensplejsede mikroorganismer. I forskningen bruges genteknologi til at skabe dyremodeller af visse menneskelige sygdomme. Genetisk modificerede mus er den mest populære dyremodel, der bruges af forskere til at studere og finde terapier mod kræft, fedme, hjertesygdomme, diabetes, gigt, stofmisbrug, angst, aldring, Parkinsons sygdom osv.
Hvad er rekombinant DNA-teknologi?
Rekombinant DNA-teknologi er den teknologi, der er involveret i fremstillingen af et rekombinant DNA-molekyle, som bærer DNA fra to forskellige arter (vektor og fremmed DNA) og kloning. Dette opnås ved hjælp af restriktionsenzymer og DNA-ligaseenzym. Restriktionsendonukleaser er DNA-skærende enzymer, som hjælper med adskillelse af interesserede DNA-fragmenter fra en organisme og åbning af vektorer, hovedsageligt plasmider. DNA-ligase er et enzym, som letter sammenføjningen af separeret DNA-fragment med åbnet vektor for at skabe et rekombinant DNA. Fremstilling af et rekombinant DNA (en vektor bestående af fremmed DNA) afhænger hovedsageligt af den anvendte vektor. Udvalgt vektor bør være i stand til at selvreplikere med et hvilket som helst DNA-segment kovalent bundet til det i en egnet værtscelle. Det bør også indeholde egnede kloningssteder og selekterbare markører til screening. I rekombinant DNA-teknologi er almindeligt anvendte vektorer plasmider af bakterier og bakteriofager (vira, der inficerer bakterier).
Figur_02: Syntese af rekombinant DNA
Rekombinant DNA produceres med det formål at lave nye proteiner, studere genstrukturer og funktioner, manipulere proteinegenskaber, høste store mængder proteiner osv. Derfor skal syntetiseret rekombinant DNA replikeres og udtrykkes inde i værten. Derfor inkluderer den rekombinante DNA-teknologi hele processen, der sker i genteknologien, startende fra trinnet med at isolere det specifikke DNA til screeningen af transformerede celler, der består af det indførte træk. Derfor kan rekombinant DNA-teknologi og genteknologi betragtes som to indbyrdes forbundne processer med et hovedformål med lignende trin: isolering af interessant DNA-insert, udvælgelse af en passende vektor, introduktion af DNA-insert (fremmed DNA) i vektor for at danne rekombinant DNA-molekyle, introduktion af rekombinant DNA-molekyle i en passende vært og selektion af transformerede værtsceller.
Hvad er forskellen mellem genteknologi og rekombinant DNA-teknologi?
Genteknik vs rekombinant DNA-teknologi |
|
| Genteknik er et bredt begreb, der refererer til den proces, der bruges til at manipulere en organismes genetiske struktur. | Rekombinant DNA-teknologi er den teknik, der bruges til at skabe et rekombinant DNA-molekyle, der bærer DNA fra to forskellige arter. |
| Syntese af rekombinant DNA | |
| Rekombinant DNA produceres | Rekombinant DNA-molekyle produceres. |
Opsummering – Genteknologi vs rekombinant DNA-teknologi
Genteknik er et område inden for molekylærbiologi, der beskæftiger sig med manipulation af en organismes genetiske materiale (DNA) til værdifulde egenskaber. Rekombinant DNA-teknologi er de teknikker, der anvendes til fremstilling af rekombinant DNA. Under begge processer sker der manipulation af en organismes genetiske materiale. Selvom der er forskel på genteknologi og rekombinant DNA-teknologi, er de indbyrdes forbundne, og genteknologi ville være umulig uden brug af rekombinant DNA-teknologi.
