¿Qué es la ingeniería genética?
¿Qué es la ingeniería genética? Introducción
La ingeniería genética es una rama importante de la bioingeniería, que junto con la ingeniería celular, la ingeniería enzimática, la ingeniería de proteínas y la ingeniería microbiana constituyen la bioingeniería. La ingeniería genética es una técnica compleja para manipular genes a nivel molecular. Es una operación que introduce genes extraños en las células receptoras mediante recombinación in vitro, de modo que los genes puedan copiarse, transcribirse, traducirse y expresarse en las células receptoras. Se trata de una tecnología completamente nueva que extrae artificialmente el material genético requerido por el organismo donante: macromoléculas de ADN, las corta con una enzima herramienta adecuada in vitro, las conecta a la molécula de ADN como soporte y luego las introduce junto con el soporte. para facilitar su crecimiento. Las células receptoras reproductivas permiten que sustancias extrañas se "asienten" en ellas y realicen una replicación y expresión normales, obteniendo así nuevas especies.
La ingeniería genética es una ciencia biotecnológica completamente nueva que nació sobre la base del desarrollo integral de la biología molecular y la genética molecular en la década de 1970. En términos generales, la ingeniería genética se refiere a la ingeniería genética a nivel genético. Extrae artificialmente el material genético de un organismo donante: macromoléculas de ADN, lo corta con una enzima herramienta adecuada in vitro, lo conecta a la molécula de ADN como portador y luego lo introduce junto con el portador en las células receptoras que son más fáciles de cultivar. y reproducirse. El material genético exógeno se "asienta" en él, se replica y se expresa normalmente, y así se obtiene. Esta definición muestra que la ingeniería genética tiene las siguientes características importantes: primero, las moléculas de ácido nucleico exógenas pueden reproducirse en diferentes organismos huéspedes, pueden cruzar la barrera de las especies naturales y poner genes de cualquier organismo en nuevos organismos no pueden tener nada que ver. protozoos. Esta capacidad es la primera característica importante de la ingeniería genética. La segunda característica es que un pequeño fragmento de ADN se amplifica en una nueva célula huésped, de modo que una pequeña cantidad de muestra de ADN puede "copiar" una gran cantidad de ADN, y una gran cantidad de moléculas de ADN absolutamente puras no quedan contaminadas por ninguna otra. Secuencias de ADN. Los científicos llaman a la tecnología de cambiar el ADN de las células germinales humanas "terapia con células germinales", mientras que la llamada "ingeniería genética" tiene como objetivo cambiar las células germinales de animales y plantas. Cualquiera que sea el nombre, cambiar el ADN de las células germinales de un individuo probablemente produzca los mismos cambios en su descendencia.
Hasta ahora, la ingeniería genética no se ha utilizado en humanos, pero se ha probado con éxito en casi todas las formas de vida no humanas, desde bacterias hasta ganado. Prácticamente toda la insulina utilizada para tratar la diabetes proviene de una bacteria cuyo ADN ha sido insertado por los humanos en un gen que produce insulina, lo que le permite a la bacteria producir copias de la insulina por sí misma. Las técnicas de ingeniería genética hacen que muchas plantas sean resistentes a las plagas y las malas hierbas; aproximadamente la mitad de la soja y una cuarta parte del maíz en Estados Unidos están genéticamente modificados. Actualmente, la cuestión de si se deben utilizar animales y plantas genéticamente modificados en la agricultura se ha convertido en un foco de debate: sus partidarios creen que los productos agrícolas genéticamente modificados son más fáciles de cultivar, contienen más nutrientes (e incluso medicinas) y pueden ayudar a aliviar el hambre y las enfermedades en todo el mundo. opositores del mundo Se cree que la introducción de nuevos genes en los productos agrícolas tendrá efectos secundarios, especialmente perjudiciales para el medio ambiente.
Es cierto que aún existen muchas funciones genéticas y formas de trabajar juntos que el ser humano desconoce. Sin embargo, teniendo en cuenta que la ingeniería genética puede hacer que los tomates tengan efectos anticancerígenos, hacer que el salmón crezca varias veces más que en la naturaleza y evitar que las mascotas causen alergias, muchas personas esperan que se puedan realizar modificaciones similares en los genes humanos. Después de todo, la detección de enfermedades genéticas embrionarias, la reparación de genes y la ingeniería genética no sólo pueden usarse para tratar enfermedades, sino que también permiten cambiar el color de los ojos, la inteligencia y otras características humanas. En la actualidad, estamos lejos de diseñar y personalizar nuestra descendencia, pero ya hay ejemplos de desarrollo de características físicas humanas con la ayuda de la tecnología de detección de enfermedades genéticas embrionarias. Por ejemplo, con esta tecnología, los padres del niño pueden tener un niño cuya médula ósea coincida con la del niño, y luego el niño puede curarse mediante un trasplante de médula ósea.
A medida que los secretos de la estructura interna y el mecanismo genético del ADN se van revelando a la gente poco a poco, especialmente cuando la gente sabe que el código genético se transcribe y expresa mediante el ARN, los biólogos ya no se conforman con explorar y dar pistas. en los secretos de la herencia biológica, sino más bien un deseo de intentar imaginar intervenir en las características genéticas de los organismos a nivel molecular. Si un fragmento del código genético del ADN de un organismo se conecta a la cadena de ADN de otro organismo y se recombina el ADN, se puede diseñar nuevo material genético según los deseos humanos y se pueden crear nuevos tipos biológicos. La práctica tradicional de criar crías biológicas es completamente diferente en el pasado. Este enfoque es como el diseño de ingeniería científica técnica. Según las necesidades humanas, el "gen" de esta criatura y el "gen" de esa criatura se reconstruyen y ensamblan en nuevas combinaciones de genes para crear nuevas criaturas. Este tipo de tecnología biocientífica que se lleva a cabo completamente de acuerdo con los deseos humanos se llama "ingeniería genética" o "ingeniería genética"
Los pasos básicos de la ingeniería genética
1. El gen es el primer paso en la ingeniería genética.
2. La construcción de vectores de expresión génica es el segundo paso y el núcleo de la ingeniería genética.
3. Introducir el gen diana en las células receptoras es el tercer paso de la ingeniería genética.
4. Sólo mediante la detección e identificación se puede saber si el gen diana puede mantener y expresar de manera estable sus características genéticas después de ser introducido en las células receptoras. Este es el cuarto paso en la ingeniería genética.
Las perspectivas de la ingeniería genética La comunidad científica predice que el siglo XXI será el siglo de la ingeniería genética. La ingeniería genética es la intervención artificial de la herencia biológica a nivel molecular. Para entenderlo, comience con la bioingeniería: la bioingeniería, también conocida como biotecnología, es la aplicación de principios y tecnologías de las ciencias biológicas modernas, como la ingeniería química y de la información, utilizando células vivas o las enzimas que producen para procesar materias primas baratas en diversos grados y proporcionar Ingeniería integral de una amplia gama de productos útiles.
La base de la bioingeniería son las ciencias biológicas modernas, las ciencias técnicas y las ciencias de la información. Los principales productos de la bioingeniería son proporcionar a la sociedad una gran cantidad de productos de fermentación de alta calidad, como medicamentos bioquímicos, materias primas químicas, energía, agentes de control biológico, alimentos y bebidas, etc. También proporciona a los humanos gestión ambiental, metales. extracción, diagnóstico clínico, terapia génica, mejoramiento de variedades de cultivos y otros servicios sociales.
La ingeniería biológica consta de cinco partes: ingeniería genética, ingeniería celular, ingeniería enzimática, ingeniería de proteínas e ingeniería microbiana. Entre ellos, la ingeniería genética significa que las personas modifican genes biológicos y utilizan organismos para producir productos especiales que la gente desea. A medida que los secretos de la estructura interna del ADN y los mecanismos genéticos se van revelando poco a poco a la gente, los biólogos ya no se contentan con explorar y revelar los secretos de la herencia biológica, sino que están deseosos de intentar e imaginar cómo se interviene en la herencia de los organismos a nivel mundial. característica molecular.
Gilbert de Estados Unidos es el fundador del análisis de alineación de bases. Encabezó el apoyo al Proyecto Genoma Humano. Si un fragmento del código genético del ADN de un organismo se conecta a la cadena de ADN de otro organismo y el ADN se recombina, ¿no podemos diseñar nuevo material genético y crear nuevos tipos de organismos según los deseos humanos? Esto es completamente diferente de la práctica tradicional de criar descendencia biológica en el pasado. Es muy similar al diseño de ingeniería de la ciencia tecnológica, es decir, de acuerdo con las necesidades humanas, este "gen" de este organismo y ese "gen" de ese organismo se reconstruyen y ensamblan en una nueva combinación de genes para crear un nuevo organismo. Este tipo de tecnología biocientífica que se lleva a cabo completamente de acuerdo con los deseos humanos se llama "ingeniería genética" o "ingeniería genética"
¿Cuáles son los principales cursos de ingeniería genética humana? En 1866, el genetista austriaco Padre Mendel descubrió las leyes de la herencia biológica. En 1868, el biólogo suizo Friedrich descubrió que el núcleo tiene dos partes: ácida y proteica. La parte ácida pasó a denominarse ADN; en 1882, el embriólogo alemán Walter Fleming, mientras estudiaba las células de salamandra, descubrió que el núcleo contenía una gran cantidad de objetos divididos en forma de hilos, que luego se convirtieron en cromosomas. En 1944, investigadores estadounidenses demostraron que el material genético de la mayoría de los organismos es el ADN, no las proteínas; en 1953, el bioquímico estadounidense Watson y el físico británico Crick anunciaron el descubrimiento de la doble hélice del ADN, sentando las bases de los fundamentos de la ingeniería. En 1980 nació el primer ratón genéticamente modificado; en 1996, nació la primera oveja clonada; en 1999, los científicos estadounidenses descifraron el mapa de secuencia del genoma humano número 22. Los planes futuros son prescribir medicamentos para enfermedades relacionadas basándose en perfiles genéticos.
La investigación del genoma humano es una investigación básica en ciencias de la vida. Algunos científicos consideran el mapa del genoma como una hoja de ruta o una tabla periódica de elementos químicos; algunos científicos comparan el mapa del genoma con un diccionario, pero no importa desde qué perspectiva, para promover la salud humana, prevenir enfermedades y prolongar la vida. Es necesario interpretar y descifrar el código genético humano. Las perspectivas de aplicación del código genético son extremadamente brillantes. Después de descifrar la información sobre más de 65.438 millones de genes humanos y las ubicaciones de los cromosomas correspondientes, se han descifrado los códigos genéticos de humanos, animales y plantas, lo que abre amplias perspectivas para superar enfermedades y aumentar el rendimiento de los cultivos. Se convertirá en una fuente de conocimiento e innovación tecnológica para las industrias farmacéutica y biofarmacéutica. Beckowitz, de Estados Unidos, está observando colonias de bacterias en un recipiente. Una vez advirtió sobre el Proyecto Genoma Humano.
La investigación científica ha demostrado que algunas enfermedades importantes que afectan a la salud humana, como las enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares, la diabetes, las enfermedades hepáticas, el cáncer, etc., están relacionadas con los genes. Con base en las secuencias y funciones de los genes decodificados, podemos identificar estos genes, seleccionar medicamentos en función de las ubicaciones patológicas correspondientes e incluso diseñar nuevos medicamentos basados en el conocimiento genético existente para reparar o reemplazar estos genes patológicos para curar enfermedades en curso. La medicina genética se convertirá en una estrella deslumbrante en el campo médico del siglo XXI. La investigación genética no sólo puede proporcionar datos básicos para la detección y el desarrollo de nuevos fármacos, sino también la posibilidad de utilizar genes para detectar, prevenir y tratar enfermedades. Por ejemplo, personas con los mismos hábitos y entorno de vida tienen diferente susceptibilidad a la misma enfermedad debido a diferentes secuencias genéticas. Un ejemplo obvio es que algunos fumadores son susceptibles al cáncer de pulmón mientras que otros no. Los médicos brindarán orientación diferente a diferentes personas en función de sus diferentes secuencias genéticas, lo que les permitirá desarrollar hábitos de vida científicos y razonables y prevenir enfermedades en la medida de lo posible.
Con el desarrollo de la ingeniería genética humana, decodificar todo el ADN humano está a la vuelta de la esquina.
El desarrollo de la tecnología de la información ha cambiado el estilo de vida humano y los avances en ingeniería genética ayudarán a los humanos a prolongar su vida. En la actualidad, la esperanza de vida promedio en algunos países ha superado los 80 años, y en China también ha superado los 70 años. Algunos científicos predicen que con el tratamiento eficaz de enfermedades crónicas como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares, entre 2020 y 2030 podrían surgir países con una esperanza de vida media de más de 1.000 años.
Para 2050, el promedio de vida humana alcanzará entre 90 y 95 años.
Los seres humanos desafiarán los límites de las ciencias de la vida. Un día de febrero de 1953, el científico británico Francis Crick anunció que habíamos descubierto el secreto de la vida. Descubrió que el ADN es una molécula de doble hélice que se encuentra en el núcleo de una célula y determina la herencia de un organismo. Curiosamente, el científico anunció este importante descubrimiento científico en un pub de Cambridge. Descifrar el código genético de humanos, animales y plantas abre amplias perspectivas para superar enfermedades y aumentar el rendimiento de los cultivos. Del 65438 al 0987, los científicos estadounidenses propusieron el "Proyecto Genoma Humano", cuyo objetivo era determinar toda la información genética humana, determinar la ubicación específica de los genes humanos en 23 pares de cromosomas, descubrir la secuencia de nucleótidos de cada gen y establecer la acervo genético del genoma humano. En 1999, se descifró el código genético del cromosoma 22 humano y el "Proyecto Genoma Humano" dio un paso exitoso. Se puede predecir que en el próximo cuarto de siglo los científicos podrán revelar los genes causantes de unas 5.000 enfermedades genéticas humanas, encontrando así terapias genéticas para el cáncer, la diabetes, las enfermedades cardíacas, la hemofilia y otras enfermedades mortales.
Tras la publicación del "mapa marco de trabajo" del genoma humano por parte de científicos el 26 de junio de 2000, científicos de China, Estados Unidos, Japón, Alemania, Francia y Reino Unido y la empresa estadounidense Celera lanzó conjuntamente el proyecto el 2 de febrero de 2006. Se publicó el mapa del genoma humano y los resultados del análisis preliminar. El mapa del genoma humano publicado esta vez se basa en el "mapa del marco de trabajo" original y ha sido organizado, clasificado y ordenado para que sea más preciso, claro y completo. El genoma humano contiene la mayor parte de la información genética sobre el nacimiento, el envejecimiento, las enfermedades y la muerte del ser humano. Descifrarlo supondrá una revolución en el diagnóstico de enfermedades, el desarrollo de nuevos fármacos y la exploración de nuevos tratamientos. La publicación del mapa del genoma humano y los resultados de los análisis preliminares desempeñarán un papel importante en la promoción del desarrollo de las ciencias biológicas y la biotecnología. Con el mayor desarrollo de la investigación del genoma humano, las ciencias biológicas y la biotecnología entrarán en una nueva era con el nuevo siglo.
La ingeniería genética ha logrado enormes avances en el siglo XX, y hay al menos dos pruebas contundentes de ello. Uno son los animales y plantas genéticamente modificados y el otro es la tecnología de clonación. A animales y plantas genéticamente modificados se les han implantado nuevos genes, que les confieren características completamente nuevas que antes no estaban disponibles, provocando así una revolución agrícola. Hoy en día, se ha utilizado ampliamente la tecnología genéticamente modificada, como los tomates resistentes a los insectos y la carpa cruciana de rápido crecimiento. El nacimiento de ovejas clonadas ocupó el primer lugar entre los diez mayores avances tecnológicos del mundo en 1997. La oveja llamada Dolly fue el primer mamífero producido mediante reproducción asexual, heredando íntegramente la genética de la oveja que le dio el núcleo. "Clon" de repente se convirtió en el centro de atención de la gente. A pesar de los problemas éticos y sociales existentes, el tremendo progreso de la biotecnología ha dado a la humanidad una imaginación más amplia para el futuro.
Crónicas de la ingeniería genética
De 1860 a 1870, el erudito austriaco Mendel propuso el concepto de factores genéticos basándose en experimentos con híbridos de guisantes y resumió las leyes de herencia de Mendel.
En 1909, el botánico y genetista danés Johnson propuso por primera vez la palabra "gen" para expresar el concepto de factores genéticos de Mendel.
En 1944, tres científicos estadounidenses aislaron el ADN bacteriano (ácido desoxirribonucleico) y descubrieron que el ADN es una molécula que transporta el material genético de la vida.
En 1953, el estadounidense Watson y el británico Crick propusieron mediante experimentos el modelo de doble hélice de la molécula de ADN.
En 1969, los científicos aislaron con éxito el primer gen.
En 1980, los científicos criaron por primera vez el primer animal genéticamente modificado del mundo: un ratón transgénico.
En 1983, los científicos cultivaron por primera vez la primera planta genéticamente modificada del mundo, el tabaco modificado genéticamente.
1988 K. Mullis inventó la tecnología PCR.
1990 10 Se lanza el proyecto internacional del genoma humano, conocido como el "Proyecto Apolo de Alunizaje" de las ciencias de la vida.
Del año 65438 al 0998, un grupo de científicos fundó Celera Gene Company en Rockwell, EE. UU., para competir con el Proyecto Internacional del Genoma Humano.
1998 12 Se completa la secuencia genómica de un pequeño nematodo. Esta es la primera vez que los científicos mapean el genoma de un animal multicelular.
En septiembre de 1999, China fue aprobada para unirse al Proyecto Genoma Humano y fue responsable de determinar el 1% de la secuencia total del genoma humano. China es el sexto país que participa en el Proyecto Internacional Genoma Humano después de Estados Unidos, Reino Unido, Japón, Alemania y Francia, y también es el único país en desarrollo que participa en este proyecto.
El 1 de febrero de 1999 65438, el equipo de investigación conjunto del Proyecto Internacional del Genoma Humano anunció que el código genético del cromosoma humano número 22 había sido completamente decodificado. Esta es la primera vez que los humanos han completado con éxito el cromosoma humano. Determinación de la secuencia genética completa de un cromosoma humano.
El 6 de abril de 2000, Celera anunció que había descifrado el código genético completo de un experimentador, pero fue cuestionado por muchos científicos.
A finales de abril de 2000, los científicos chinos completaron el marco de trabajo del 1% del genoma humano de acuerdo con el despliegue del Proyecto Internacional del Genoma Humano.
El 8 de mayo de 2000, científicos alemanes y japoneses anunciaron que la secuenciación del cromosoma 21 estaba prácticamente completada.
El 26 de junio de 2000, los científicos anunciaron el borrador de trabajo del genoma humano, que marcó un paso importante para que la humanidad interpretara su propio "libro de la vida".
En junio de 5438+febrero 65438+abril de 2000, científicos de Estados Unidos y Reino Unido anunciaron que habían dibujado un mapa completo del genoma de Arabidopsis thaliana. Esta era la primera vez que los humanos lo descifraban por completo. el genoma de una planta.
El 12 de febrero de 2001, científicos de China, Estados Unidos, Japón, Alemania, Francia y Reino Unido publicaron conjuntamente el mapa del genoma humano y los resultados de los análisis preliminares.
Los científicos han publicado por primera vez un borrador de la "información genética" del genoma humano.
[Editar este párrafo] Los países de investigación genética compiten por el mapa global de la era genética.
Echemos un vistazo al estado de la investigación de la ciencia genética en varios países del mundo a medida que se acerca el nuevo siglo.
Reino Unido: Ya a mediados de los años 80, el Reino Unido tuvo su primera empresa de biotecnología, la primera entre los países europeos. Hoy alberga 560 empresas de biotecnología, y el Reino Unido representa la mitad de las 70 empresas de biotecnología que cotizan en bolsa en Europa.
Alemania: Reconociendo que la biotecnología será la clave para mantener la futura competitividad económica de Alemania, el gobierno alemán aprobó una legislación en 1993 para simplificar los procedimientos de aprobación para las empresas de biotecnología y asignó 1,5 millones de marcos alemanes para establecer tres centros de investigación en biotecnología. . Además, el gobierno también planea gastar 654,38+2 mil millones de marcos en la investigación del Proyecto Genoma Humano en los próximos cinco años. En 1999, los investigadores alemanes representaron el 14% de las solicitudes de patentes de biotecnología en Europa.
Francia: En los últimos 10 años, la financiación del gobierno francés para la biotecnología se ha multiplicado por diez. El proyecto más típico es el llamado parque tecnológico "Gene Valley", creado cerca de París en 1998, donde se reúnen las empresas biotecnológicas emergentes más prometedoras de Francia. Otras 20 ciudades francesas también se están preparando para construir sus propios parques biotecnológicos imitando el "Valle del Gene".
España: Mar Pharmaceuticals es representante de las empresas biotecnológicas de este país, especializadas en la búsqueda de sustancias anticancerígenas a partir de organismos marinos. Entre ellos, el ET-743 es el más valioso. Es un fármaco anticancerígeno rojo extraído de erupciones en los fondos marinos del Caribe y el Mediterráneo. Está previsto registrar y producir ET-743 en Europa en 2002 y se utilizará para tratar cánceres comunes como el cáncer de huesos, el cáncer de piel, el cáncer de ovario y el cáncer de mama.
India: El gobierno indio financia más de 50 centros de investigación en todo el país para recopilar datos del genoma humano. Debido al exclusivo "sistema de castas" y las costumbres de matrimonios mixtos de algunas tribus remotas, el acervo genético de la población india es el más completo del mundo y es una base de datos muy valiosa para los científicos que buscan la patología y el tratamiento de enfermedades genéticas. Sin embargo, las empresas privadas de biotecnología en la India todavía están en sus inicios.
Japón: El gobierno japonés planea aumentar la financiación de la investigación biotecnológica en un 23% el próximo año. Una empresa privada también ha creado el Dragon Gene Center, que será el centro de investigación genómica más grande de Asia.
Singapur: Singapur ha anunciado un proyecto de investigación de tecnología genética de 60 millones de dólares para estudiar cómo las enfermedades afectan de manera diferente a los asiáticos y a los blancos. El programa se centra en analizar las diferencias genéticas y qué tratamientos funcionan para los asiáticos, obteniendo en última instancia nuevos conocimientos para identificar y tratar enfermedades y establecer empresas de alta tecnología para fabricar medicamentos y productos médicos derivados de esta investigación.
China: Participó en el Proyecto Genoma Humano y secuenció el 1% del genoma, aportando luz a la industria biológica china en el siglo XXI. Este "proyecto del 1%" ha colocado a China en las filas internacionales avanzadas de la bioindustria y también le ha permitido compartir de forma natural todos los resultados, recursos y tecnologías del Proyecto Genoma Humano.
[Editar este párrafo] Ingeniería genética y agricultura, ganadería e industria alimentaria
Utilizando la tecnología de ingeniería genética, no solo podemos cultivar cultivos de alta calidad, alto rendimiento y resistentes a enfermedades. nuevas variedades de cultivos y ganado y aves de corral, y también pueden cultivar animales y plantas con fines especiales.
1. Peces transgénicos
Peces transgénicos que crecen rápido, toleran ambientes hostiles y tienen buena calidad de carne (China).
2. Vacas genéticamente modificadas
Vacas genéticamente modificadas cuya leche contiene hormona de crecimiento humana (Argentina).
3. Pepinos transgénicos con genes de resistencia al marchitamiento bacteriano y pimientos dulces
4. Tomates con genes de resistencia al frío del pescado
5. Patatas con genes de enfermedades
6. Soja genéticamente modificada que no causa alergias
7 Súper animales
Súper ovejas y súper ratones introducidos con genes de proteínas de almacenamiento
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8. Animales especiales
Cerdos y ratones que tienen usos especiales mediante la introducción de genes humanos.
9. Algodón resistente a los insectos
Bacillus thuringiensis puede sintetizar proteínas tóxicas para matar el gusano del algodón. Se puede obtener algodón resistente a los insectos introduciendo este gen en células de algodón in vitro y luego realizando un cultivo de tejidos.
[Editar este párrafo] Ingeniería genética y protección del medio ambiente
Las sondas de ADN producidas mediante ingeniería genética pueden detectar de forma muy sensible virus, bacterias y otros contaminantes en el medio ambiente.
Los organismos indicadores cultivados mediante ingeniería genética pueden reflejar la contaminación ambiental de manera muy sensible, pero no es probable que mueran en grandes cantidades debido a la contaminación ambiental, e incluso pueden absorber y transformar contaminantes.
Ingeniería genética y control de la contaminación ambiental
Las "superbacterias" creadas por ingeniería genética pueden devorar y descomponer una variedad de sustancias que contaminan el medio ambiente.
Normalmente, un tipo de bacteria sólo puede descomponer un tipo de hidrocarburo en el petróleo, pero las "superbacterias" cultivadas con éxito mediante ingeniería genética pueden descomponer múltiples hidrocarburos en el petróleo. Algunos también pueden tragar y transformar metales pesados como el mercurio y el cadmio, y descomponer sustancias tóxicas como el DDT. )
[Editar este párrafo] La terapia genética puede esperar a la revolución médica.
El significado de "gen" es la palabra "gen" que usamos comúnmente ahora. Se transcribe de "gen". Gen es el factor más básico que determina todos los fenómenos de la vida de una especie biológica. Los científicos creen que la traducción de esta palabra no sólo tiene un sonido suave, sino que también tiene un significado apropiado. Es un modelo para la traducción de términos científicos a idiomas extranjeros. Como unidad genética del cuerpo, los genes no sólo pueden determinar nuestra apariencia y altura, sino que sus anomalías también conducirán inevitablemente a diversas enfermedades. Algunos genes defectuosos pueden transmitirse a generaciones futuras, mientras que otros no. La terapia génica se propuso originalmente para enfermedades genéticas con defectos de un solo gen, con el objetivo de reemplazar el gen defectuoso por un gen normal o remediar el factor causante del gen defectuoso.
Usar genes para tratar enfermedades significa introducir genes funcionales en el cuerpo del paciente para su expresión. La razón por la que la enfermedad puede tratarse es porque el producto de expresión, la proteína, desempeña un papel. El resultado de la terapia génica es como una cirugía en un gen: se trata la enfermedad y se elimina la causa raíz, por lo que algunas personas la describen como "cirugía molecular".
Podemos dividir la terapia génica en dos tipos: terapia génica con células sexuales y terapia génica con células somáticas. La terapia genética con células sexuales implica realizar una cirugía en las células sexuales de un paciente para que su descendencia nunca vuelva a sufrir esta enfermedad genética. La terapia génica con células somáticas es la corriente principal de la investigación actual en terapia génica. Sin embargo, sus deficiencias también son obvias. No altera los antecedentes genéticos de las personas con defectos genéticos únicos o múltiples, de modo que algunos de sus descendientes inevitablemente desarrollen la enfermedad.
No importa qué tipo de terapia génica se encuentre en las primeras etapas de los ensayos clínicos, no existe una eficacia estable ni una seguridad total. Este es el estado actual de la investigación en terapia génica.
Se puede decir que es bastante peligroso llevar a cabo una terapia génica antes de que se explique completamente el mecanismo operativo del genoma humano y no se comprendan completamente el mecanismo regulador de los genes y el mecanismo molecular de la enfermedad. Es particularmente importante mejorar la seguridad de la terapia génica y mejorar el rigor y la racionalidad de los ensayos clínicos. Aunque la terapia génica todavía tiene muchos obstáculos que superar, las tendencias generales son alentadoras. Según las estadísticas, hasta finales de 1998 se habían implementado 373 proyectos de ley clínica en todo el mundo y un total de 3.134 personas habían sido sometidas a experimentos de transferencia genética, lo que demuestra plenamente su enorme potencial de desarrollo y sus perspectivas de aplicación. Como predijo el fundador de la terapia génica, el surgimiento de la terapia génica promoverá cambios revolucionarios en la medicina en el nuevo siglo.
[Editar este párrafo] La ingeniería genética ha llevado la medicina tradicional china a una nueva era.
Los 65438+65438 expertos chinos que participaron en el Simposio Internacional sobre "Medicina Tradicional China y Medicina Natural" el 3 de mayo creían que la investigación sobre plantas u órganos medicinales modificados genéticamente y la clonación de genes enzimáticos clave para un metabolismo secundario eficaz vías y la medicina tradicional china La investigación sobre marcadores moleculares y chips genéticos de la medicina tradicional china se ha convertido en un punto candente en la investigación de la medicina tradicional china y llevará a la medicina tradicional china a una nueva era.
Según Guo De'an, subdirector del Laboratorio Estatal Clave de Drogas Naturales y Biomiméticas de la Universidad de Pekín, la investigación sobre plantas u órganos y tejidos medicinales genéticamente modificados es una de las áreas más activas de la cultura tradicional china. Biotecnología de la medicina en mi país en los últimos años.
En el estudio de plantas medicinales genéticamente modificadas, el Instituto de Plantas Medicinales de la Academia China de Ciencias Médicas utilizó Agrobacterium rhizogenes y Agrobacterium tumefaciens para inducir a Salvia miltiorrhiza a formar raíces peludas y agallas en la corona, y luego diferenciarse en plantas. Realizaron un estudio comparativo sobre su morfología y composición química con la de Salvia miltiorrhiza cultivada. Los resultados mostraron que las plantas regeneradas a partir de raíces peludas tenían hojas encogidas, entrenudos acortados, plantas enanas y raíces fibrosas desarrolladas. Las plantas regeneradas a partir del tejido de la agalla de la corona tienen plantas altas, sistemas de raíces bien desarrollados, altos rendimientos y un mayor contenido de tanshinona que el control, lo cual es de gran importancia para el cultivo de salvia y la mejora de la calidad de los materiales medicinales.
Guo De'an dijo que estudiar las vías biosintéticas de los componentes químicos de la medicina tradicional china no solo contribuye a la síntesis biomimética de estos componentes químicos, sino que también puede regular artificialmente la síntesis de estos componentes químicos, lo cual es beneficioso para la síntesis direccional de los componentes químicos necesarios. La investigación nacional en esta área ya ha comenzado.
Se entiende que la aplicación de la biotecnología en la investigación de la medicina tradicional china en mi país está emergiendo paulatinamente. En algunos aspectos, como el cultivo de tejidos y células de plantas medicinales, hemos acumulado de 20 a 30 años de experiencia, la teoría y la tecnología también son bastante maduras y han formado una cierta escala en todo el país. Entre ellos, la investigación sobre ingeniería celular de hierbas medicinales chinas se encuentra en su apogeo.
Guo De'an dijo que ante el problema de que muchas plantas silvestres están al borde de la extinción y son difíciles de introducir en algunos entornos especiales, los científicos chinos han comenzado a explorar la producción de metabolitos secundarios útiles a través de la masa. cultivo de células y órganos vegetales superiores. Los contenidos de la investigación incluyen la detección de tejidos o líneas celulares de alto rendimiento, la optimización de las condiciones de cultivo y la regulación de las vías biosintéticas de metabolitos secundarios, con el fin de reducir costos y aumentar la producción de metabolitos secundarios.
Además, últimamente también ha surgido silenciosamente y ha logrado ciertos avances la investigación sobre la biotransformación de componentes químicos exógenos utilizando células de cultivos vegetales en suspensión o raíces adventicias y raíces peludas.
Además, los científicos están prestando más atención a la regulación de las vías biosintéticas de los metabolitos secundarios. Estos estudios han logrado resultados interesantes, lo que indica que el cultivo celular de plantas medicinales en mi país ha entrado en una nueva era.