Sleutelverskil – Genetiese Ingenieurswese vs Rekombinante DNA-tegnologie
Genetiese materiale van organismes kan verander word deur gebruik te maak van genetiese ingenieurstegnieke of rekombinante DNA-tegnologie. Rekombinante DNS-tegnologie is die proses wat gebruik word om 'n rekombinante DNS-molekule te skep wat die DNS van belang en vektor DNS dra, terwyl genetiese ingenieurswese 'n breë term is wat gebruik word om die prosesse betrokke by die manipulasie van die genetiese struktuur van 'n organisme te beskryf. Dit is die sleutelverskil tussen genetiese ingenieurswese en rekombinante DNA-tegnologie.
Wat is genetiese ingenieurswese?
Genetiese ingenieurswese is 'n breë term wat gebruik word om 'n stel tegnieke te verwys wat betrokke is by die manipulasie van die genetiese samestelling van 'n organisme. Genetiese ingenieurswese word onder in vitro toestande gedoen (buite 'n lewende organisme, onder 'n beheerde omgewing).
Gene is gekodeer vir proteïene en ander proteïenvoorlopers wat noodsaaklik is vir groei en ontwikkeling. Wanneer wetenskaplikes geenrangskikking, uitdrukking, geenregulering, ens. wil bestudeer, stel hulle daardie spesifieke geen voor aan 'n gasheerbakterie wat in staat is om die ingevoegde geen te repliseer en veelvuldige kopieë van die verlangde geen te maak deur gebruik te maak van rekombinante DNS-tegnologie. Dit behels die sny van spesifieke DNS-fragmente, die inbring daarvan in 'n ander organisme en die uitdrukking daarvan in die getransformeerde organisme. Genetiese samestelling van die organisme word verander wanneer vreemde DNA ingebring word. Daarom word dit Genetiese ingenieurswese genoem (genetiese manipulasie met behulp van gevorderde tegnieke). Wanneer die genetiese samestelling van 'n organisme gemanipuleer word, word die eienskappe van die organisme verander. Eienskappe kan verbeter of aangepas word om gewenste veranderinge van die organismes tot gevolg te hê.
Daar is verskeie belangrike stappe betrokke by genetiese ingenieurswese. Dit is naamlik DNA-splyting en suiwering, produksie van rekombinante DNA (rekombinante vektor), transformasie van rekombinante DNA in 'n gasheerorganisme, vermenigvuldiging van die gasheer (kloning) en sifting vir getransformeerde selle (korrekte fenotipes).
Genetiese ingenieurswese is van toepassing op 'n wye reeks organismes, insluitend plante, diere en mikroörganismes. As 'n voorbeeld kan transgeniese plante geproduseer word deur bruikbare eienskappe soos onkruiddoderweerstand, droogtetoleransie, hoë voedingswaarde, vinniggroeiende, insekweerstand, onderwaterverdraagsaamheid, ens., met behulp van plantgenetiese ingenieurswese bekend te stel. Die woord transgenies verwys na geneties gemodifiseerde organismes. Produksie van transgeniese gewasse met verbeterde eienskappe is nou haalbaar as gevolg van die genetiese ingenieurswese. Transgeniese diere kan ook geproduseer word vir menslike farmaseutiese produksie soos getoon in Figuur 01.
Figuur_1: Geneties gemanipuleerde diere
Genetiese ingenieurswese het wye toepassings in biotegnologie, op die gebied van medisyne, navorsing, landbou en nywerheid. In geneeskunde behels genetiese ingenieurswese geenterapie en produksie van menslike groeihormone, insulien, verskillende middels, sintetiese entstowwe, menslike albumiene, monoklonale teenliggaampies, ens. In die landbou, geneties gemodifiseerde gewasse soos sojabone, mielies, katoen en ander gewasse met sekere waardevolle eienskappe word gemaak deur gebruik te maak van genetiese manipulasie. In die industrie word genetiese ingenieurswese wyd toegepas om rekombinante mikroörganismes te maak wat in staat is om ekonomies bruikbare produkte te produseer, veral proteïene en ensieme. Beheer van omgewingsbesoedeling (bioremediëring), herwinning van metale (bioontginning), produksie van sintetiese polimere, ens.is ook haalbaar in nywerhede wat geneties gemanipuleerde mikroörganismes gebruik. In navorsing word genetiese ingenieurswese gebruik om diermodelle van sekere menslike siektes te skep. Geneties gemodifiseerde muise is die gewildste dieremodel wat deur navorsers gebruik word om terapieë vir kankers, vetsug, hartsiektes, diabetes, artritis, dwelmmisbruik, angs, veroudering, Parkinson-siekte, ens.te bestudeer en te vind.
Wat is rekombinante DNA-tegnologie?
Rekombinante DNS-tegnologie is die tegnologie betrokke by die voorbereiding van 'n rekombinante DNS-molekule wat DNS van twee verskillende spesies (vektor en vreemde DNS) en kloning dra. Dit word bewerkstellig deur beperkingsensieme en DNA-ligase-ensiem. Beperkingsendonukleases is DNS-snyende ensieme wat help met die skeiding van belangstellende DNS-fragmente van 'n organisme en die opening van vektore, hoofsaaklik plasmiede. DNA-ligase is 'n ensiem wat die koppeling van geskeide DNA-fragmente met oop vektor vergemaklik om 'n rekombinante DNA te skep. Die maak van 'n rekombinante DNA ('n vektor wat uit vreemde DNA bestaan) hang hoofsaaklik af van die vektor wat gebruik word. Geselekteerde vektor moet in staat wees om self te repliseer met enige DNA-segment wat kovalent daaraan geheg is, in 'n geskikte gasheersel. Dit moet ook geskikte kloningsplekke en kiesbare merkers vir sifting bevat. In rekombinante DNA-tegnologie is vektore wat algemeen gebruik word, plasmiede van bakterieë en bakteriofage (virusse wat bakterieë infekteer).
Figuur_02: Sintese van rekombinante DNA
Rekombinante DNA word geproduseer met die doel om nuwe proteïene te maak, geenstrukture en funksies te bestudeer, proteïeneienskappe te manipuleer, groot hoeveelhede proteïene te oes, ens. Daarom moet gesintetiseerde rekombinante DNA gerepliseer en uitgedruk word binne die gasheer. Gevolglik sluit die rekombinante DNA-tegnologie die hele proses in wat in die genetiese ingenieurswese plaasvind, vanaf die stap van die isolering van die spesifieke DNA tot die sifting van getransformeerde selle wat uit die ingevoerde kenmerk bestaan. Daarom kan rekombinante DNA-tegnologie en genetiese ingenieurswese beskou word as twee onderling verwante prosesse met een hoofdoelwit met soortgelyke stappe: isolasie van interessante DNS-insetsel, seleksie van 'n geskikte vektor, inbring van DNS-insetsel (vreemde DNS) in vektor om rekombinante DNS-molekule te vorm, inbring van rekombinante DNA-molekule in 'n geskikte gasheer en seleksie van getransformeerde gasheerselle.
Wat is die verskil tussen genetiese ingenieurswese en rekombinante DNA-tegnologie?
Genetiese Ingenieurswese vs Rekombinante DNA-tegnologie |
|
| Genetiese ingenieurswese is 'n breë term wat verwys na die proses wat gebruik word om die genetiese struktuur van 'n organisme te manipuleer. | Rekombinante DNA-tegnologie is die tegniek wat gebruik word om 'n rekombinante DNA-molekule te skep wat DNS van twee verskillende spesies dra. |
| Sintese van rekombinante DNA | |
| Rekombinante DNA word geproduseer | Rekombinante DNA-molekule word geproduseer. |
Opsomming – Genetiese Ingenieurswese vs Rekombinante DNA-tegnologie
Genetiese ingenieurswese is 'n gebied van molekulêre biologie wat handel oor die manipulasie van die genetiese materiaal (DNS) van 'n organisme vir waardevolle eienskappe. Rekombinante DNA-tegnologie is die tegnieke wat gebruik word om rekombinante DNA te maak. Tydens beide prosesse vind manipulasie van die genetiese materiaal van 'n organisme plaas. Alhoewel daar 'n verskil tussen genetiese ingenieurswese en rekombinante DNS-tegnologie is, is hulle onderling verwant, en genetiese ingenieurswese sou onmoontlik wees sonder die gebruik van rekombinante DNS-tegnologie.
