基因工程是指对基因结构的操纵或改变,以在生物体中产生所需的特征。此过程涉及破坏和连接DNA分子,以及从一种物种将基因移植或剪接基因进入另一种宿主物种。如果添加来自其他物种的遗传物质,则可以称为转基因。基因工程主要集中于操纵遗传物质(DNA)以预定的方式实现特定目标。这可能涉及更改一个碱基对(A-T或C-G),删除DNA的整个区域,或引入基因的其他副本。它也可能涉及从另一生物的基因组中提取DNA,并将其与个人自己的DNA结合。通过基因工程改变的植物,动物或微生物被称为转基因生物(GMO)。如果将来自另一种物种的遗传物质添加到宿主中,则该术语适用于宿主。Cisgenic是指使用可以自然与宿主繁殖的物种中的遗传物质,而当从靶向生物中去除遗传物质时,敲除生物会产生敲除生物。基因工程的历史可以追溯到1970年代,杰克·威廉姆森(Jack Williamson)在他的科幻小说小说《龙岛》(Dragon's Island)中首先创造了一词。赫伯特·博耶(Herbert Boyer)和斯坦利·科恩(Stanley Cohen)在1973年将抗生素抗性基因插入大肠杆菌细菌中创建了第一个转基因生物。1986年在法国和美国对第一批基因工程植物进行了测试,烟草植物设计为具有抗除草剂的抗性。1。2。基因工程的应用包括科学研究,农业和技术。在植物中,它提高了土豆,西红柿和大米等农作物的韧性,营养价值和生长速度。在动物中,它已被用来开发在其牛奶中产生治疗蛋白的绵羊,以治疗囊性纤维化,或者在黑暗中发光的蠕虫。遗传工程可用于从目标生物体中去除遗传物质,从而产生敲除生物。此过程涉及操纵DNA分子以实现特定目标,并在各个领域具有深远的影响。允许科学家通过了解遗传因素来研究像阿尔茨海默氏症这样的疾病。转基因的生物用于农业,医学和其他领域。其中包括已设计为具有理想性状或特征的转基因植物,动物,甚至人类。此类生物的例子包括Flavr Savr番茄,BT-COTTON,金米,蓝色玫瑰,发光鱼和绵羊Dolly。基因工程涉及使用各种工具和技术修改生物体的DNA。这些工具(称为分子剪刀和分子胶)用于切割和连接DNA序列,使科学家可以引入新基因或修改现有基因。在产生胰岛素,酵母和细菌的情况下。大肠杆菌经过基因设计以产生类似人类的胰岛素,后来批准用于糖尿病患者。然后将所得的胰岛素纯化并包装以分配。3。4。5。6。此过程涉及多个步骤,包括从细菌中提取质粒DNA,使用限制酶切割质粒,将其插入人类胰岛素的基因,将修饰的质粒引入新细胞中,并生长这些细胞以产生大量的胰岛素。遗传工程师还利用分子工具,例如限制性核酸内切酶,在特定位置切割DNA和DNA连接酶,将DNA片段融合在一起。**分子剪刀:限制位点**限制位点,也称为分子剪刀,是具有特定点的DNA分子,可以使用限制性酶切割双链DNA。**生物学作用和防御机制**大多数细菌都使用限制酶来防御噬菌体(感染细菌的病毒)。这些酶通过将其DNA在特定部位切割,以甲基DNA在腺嘌呤或胞嘧啶碱基中保护宿主DNA来防止噬菌体复制。**限制酶的历史**第一个限制酶在1970年由Hindlil分离出来。从那时起,已经研究了超过3000个酶,并且有600多种可用于DNA修饰和操纵。**作用机理**限制性核酸内切酶扫描DNA的长度,与特定序列结合,并通过水解磷酸二酯键在双螺旋的每个糖磷酸骨架中切成一个切割。**限制片段的类型**限制酶产生两种类型的切割:钝的末端和粘性末端。钝器末端可以连接到任何其他带有钝端的DNA碎片,而粘性末端可以结合起来从不同来源创建新分子。7。**交错的切割和粘性末端**大多数限制性酶会产生交错的切割,产生单链的“粘性末端”。这些粘性末端是互补的,可以从不同来源创建和操纵DNA序列。**限制性酶**限制性核酸内切酶分为三个一般组:I型,II型和III型,基于其组成,酶辅因子的需求,靶序性性质和DNA裂解位点相对于目标序列。在这里给出的文本•基因工程通过允许对遗传物质进行精确修改,从而显着影响了医学,取证和农业领域。•选择性育种涉及在生物体中选择特定特征以传递到其后代。•基因剪接可以使用实验室技术(例如PCR)故意改变DNA序列。•克隆涉及通过重复的PCR过程创建多个基因的副本,然后将其插入其他DNA链中以产生蛋白质。•可以通过将基因从一个生物体移植到另一种生物来创建遗传修饰的生物(GMO),从而导致以前不存在新的特征。•转基因生物的例子包括太阳托里的“蓝色”玫瑰,产生一种用于血液凝血疾病的稀有蛋白质的山羊,以及为不足者提供维生素补充维生素的金米。转基因的生物:GMO,基因疗法,干细胞,克隆和取证DNA指纹的概述揭示了样本之间的相似性,有助于证明或建立家庭关系,而人类基因组项目则解释了人类DNA,以了解人类DNA,以了解疾病和推动各种领域的科学突破,并在各种领域中驾驶,并在各种领域中进行效果。
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