¿Qué es la ingeniería genética?

La ingeniería genética, también conocida como tecnología de empalme de genes y tecnología de ADN recombinante, se basa en la genética molecular como base teórica y en los métodos modernos de la biología molecular y la microbiología como medio para combinar genes (moléculas de ADN) de diferentes fuentes. Según el modelo prediseñado, las moléculas híbridas de ADN se construyen in vitro y luego se introducen en células vivas para cambiar las características genéticas originales de los organismos, obtener nuevas variedades y producir nuevos productos. La tecnología de ingeniería genética proporciona un medio poderoso para estudiar la estructura y función de los genes.

¿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 llamada ingeniería genética es una tecnología compleja que opera genes a nivel molecular y consiste en introducir genes extraños en las células receptoras mediante recombinación in vitro, de modo que el gen pueda copiarse, transcribirse, traducirse y expresarse en las células receptoras. operación. Utiliza métodos artificiales para extraer el material genético necesario de un determinado organismo donante: macromoléculas de ADN. Después de cortarlas con las enzimas apropiadas en condiciones in vitro, se conecta a la molécula de ADN como soporte y luego se introduce junto con el vector. en una célula receptora que es más fácil de crecer y reproducir, de modo que el material extraño pueda "asentarse" en ella y realizar una replicación y expresión normales, obteniendo así una tecnología completamente nueva para nuevas especies.

La ingeniería genética es una nueva ciencia biotecnológica nacida en los años 70 basada en el desarrollo integral de la biología molecular y la genética molecular. En términos generales, la ingeniería genética se refiere a la ingeniería genética a nivel genético. Utiliza métodos artificiales para extraer el material genético requerido de un determinado organismo donante: macromoléculas de ADN, y utiliza herramientas apropiadas en condiciones in vitro. conectado a la molécula de ADN como portador, y luego introducido junto con el portador en una célula receptora que es más fácil de crecer y reproducir, de modo que el material genético extraño pueda "asentarse" en ella y realizar una replicación y expresión normales, de ese modo. Obtener una nueva tecnología de reproducción para nuevas especies. Esta definición muestra que la ingeniería genética tiene las siguientes características importantes: primero, las moléculas de ácido nucleico exógenas se reproducen en diferentes organismos huéspedes, son capaces de cruzar las barreras naturales de las especies y colocar genes de cualquier organismo en nuevos organismos. La relación genética con el organismo original 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 "copiarse" en una gran cantidad de ADN, y es una gran cantidad que no contamina ningún otras secuencias de ADN y es absolutamente una población pura de moléculas de ADN. Los científicos llaman a la tecnología de cambiar el ADN de las células germinales humanas "terapia de la línea germinal". Lo que comúnmente se conoce como "ingeniería genética" tiene como objetivo cambiar las células germinales de animales y plantas. Como se llame, cambiar el ADN de las células reproductivas de un individuo probablemente provocará 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 todos los objetos vivos no humanos, desde bacterias hasta ganado. Prácticamente toda la insulina utilizada para tratar la diabetes proviene de una bacteria que tiene un gen productor de insulina humana insertado en su ADN, lo que le permite replicar la insulina misma. La tecnología de ingeniería genética ha hecho que muchas plantas sean resistentes a plagas, enfermedades y herbicidas; en Estados Unidos, aproximadamente la mitad de la soja y una cuarta parte del maíz están genéticamente modificados. En la actualidad, la posibilidad de 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 la hambruna mundial y Los que se oponen a las enfermedades creen que la introducción de nuevos genes en los productos agrícolas tendrá efectos secundarios, especialmente daños ambientales.

Es cierto que aún existen muchos genes cuyas funciones y cómo trabajan juntos son desconocidas para el ser humano, pero pensemos en utilizar la ingeniería genética para hacer que los tomates tengan efectos anticancerígenos y hacer que el salmón crezca mucho más que En la naturaleza, para que las mascotas ya no causen alergias, muchas personas esperan que se puedan realizar modificaciones similares en los genes humanos. Después de todo, tecnologías como la detección de enfermedades genéticas embrionarias, la reparación de genes y la ingeniería genética no sólo pueden usarse para tratar enfermedades, sino que también brindan la posibilidad de cambiar otras características humanas como el color de los ojos y la inteligencia. En la actualidad, estamos lejos de poder diseñar y personalizar nuestra descendencia, pero hay ejemplos del uso de tecnología de detección de enfermedades genéticas embrionarias para cultivar las características físicas que las personas desean. Por ejemplo, utilizando esta tecnología, los padres de un niño pueden tener un niño cuya médula ósea coincida con la del niño y luego curarlo mediante un trasplante de médula ósea.

A medida que los secretos de la estructura interna del ADN y del mecanismo genético se van revelando a la gente poco a poco, especialmente cuando la gente comprende que el código genético se transcribe y expresa mediante el ARN, los biólogos ya no se conforman sólo con En lugar de explorar y revelar los secretos de la herencia biológica, empezó a ansiar intentar imaginar cómo interfería con las características genéticas de los organismos a nivel molecular. Si un determinado fragmento de código genético en el ADN de un organismo se conecta a la cadena de ADN de otro organismo y el ADN se reorganiza, se puede diseñar nuevo material genético y se pueden crear nuevos organismos de acuerdo con los deseos humanos. diferente de la práctica tradicional de criar organismos para reproducir descendencia. Este enfoque es como un diseño de ingeniería técnica y científica. Según las necesidades humanas, el "gen" de este organismo y el "gen" de ese organismo se "construyen" nuevamente y se "ensamblan" en una nueva combinación genética para crear una nueva criatura. Este tipo de tecnología biocientífica, que consiste en reensamblar genes para producir nuevos organismos completamente según los deseos humanos, se llama "ingeniería genética" o "ingeniería genética".

Pasos básicos de la ingeniería genética

1. La obtención del gen diana es el primer paso para implementar la ingeniería genética.

2. La construcción de vectores de expresión génica es el segundo paso en la implementación de la ingeniería genética y es también el núcleo de la ingeniería genética.

3. Introducir el gen diana en las células receptoras es el tercer paso en la implementación de la ingeniería genética.

4. Una vez que el gen diana se introduce en las células receptoras, solo se puede saber si sus características genéticas pueden mantenerse y expresarse de manera estable mediante la detección y la identificación. Este es el cuarto paso de la ingeniería genética.

Las perspectivas de la ingeniería genética La comunidad científica predice que el siglo XXI será un siglo de ingeniería genética. La ingeniería genética es la intervención artificial de la herencia biológica a nivel molecular, comencemos con la bioingeniería: la bioingeniería, también conocida como biotecnología, es una disciplina que aplica los principios modernos de las ciencias biológicas y las tecnologías de la información y la ingeniería química para utilizar células vivas. las enzimas que produce para procesar materias primas baratas en diversos grados y proporcionar tecnologías de ingeniería integrales para una gran cantidad 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 y alimentos y bebidas. También puede proporcionar a los humanos gestión ambiental y metales. extracción, diagnóstico clínico, terapia génica y cultivos mejorados y otros servicios sociales.

La bioingeniería incluye principalmente 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 del mecanismo genético se van revelando a la gente poco a poco, los biólogos ya no se contentan con explorar y revelar los secretos de la herencia biológica, sino que empiezan a estar ansiosos por intentar e imaginar intervenir en los procesos biológicos. a nivel molecular.

Gilbert, de Estados Unidos, fue el fundador del método de análisis de alineación de bases. Fue el primero en apoyar el proyecto del genoma humano si un determinado fragmento de código genético en el ADN de un organismo está conectado al ADN. de otro organismo. Si subimos en la cadena y reorganizamos el ADN, ¿no sería posible diseñar nuevo material genético y crear nuevos tipos biológicos según los deseos humanos? Esto es completamente diferente de la práctica tradicional de criar organismos para reproducir descendencia en el pasado. Es muy similar al diseño de ingeniería técnica y científica, es decir, reconstruir el "gen" de este organismo y el "gen" de. ese organismo según las necesidades humanas "ensamblar" en nuevas combinaciones de genes para crear nuevos organismos. Este tipo de tecnología biocientífica, que consiste en reensamblar genes para producir nuevos organismos completamente según los deseos humanos, se llama "ingeniería genética" o "ingeniería genética".

¿Cuál es la principal historia de la ingeniería genética humana? En 1866, el genetista austríaco Padre Mendel descubrió las reglas genéticas de los organismos; en 1868, el biólogo suizo Friedrich descubrió que en el núcleo hay dos partes: ácida y proteica. La parte ácida se convirtió en lo que se conoció como ADN en 1882, el embriólogo alemán Walter Fleming descubrió al estudiar las células de salamandra que el núcleo contenía una gran cantidad de objetos lineales divididos, que luego se convirtieron en cromosomas, en 1944 los investigadores estadounidenses demostraron que el ADN es lo genético; material de la mayoría de los organismos, no proteínas; en 1953, el bioquímico estadounidense Watson y el físico británico Crick anunciaron que habían descubierto la doble hélice del ADN, sentando las bases de la ingeniería genética; en 1980 nació el primer ratón genéticamente modificado; 1996, nació la primera oveja clonada; en 1999, los científicos estadounidenses descifraron el mapa de secuenciación del grupo 22 de genes humanos. Los planes futuros se basan en mapas genéticos. Se administran medicamentos específicos para las enfermedades relevantes.

La investigación del genoma humano es una investigación básica en las ciencias de la vida. Algunos científicos consideran el mapa del genoma como una hoja de ruta, o la tabla periódica de elementos de la química; algunos científicos comparan el mapa del genoma con un diccionario, pero no importa desde qué ángulo se interpreten, descifrar el código genético humano puede promover la salud humana y Prevenir enfermedades y prolongar la vida, sus perspectivas de aplicación son extremadamente brillantes. Después de descifrar la información de 100.000 genes humanos y las posiciones cromosómicas correspondientes, descifrar los códigos genéticos de humanos, animales y plantas ha abierto 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 médica y biofarmacéutica. Beckwitz, de Estados Unidos, está observando las colonias en el barco. Ya advirtió sobre el proyecto del genoma humano.

La investigación científica ha demostrado que algunas enfermedades importantes que aquejan a la salud humana, como las enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares, la diabetes, las enfermedades hepáticas, el cáncer, etc., están relacionadas con los genes. Basándonos en las secuencias y funciones genéticas descifradas, podemos encontrar estos genes y realizar pruebas de detección de medicamentos para las áreas enfermas correspondientes. Incluso podemos diseñar nuevos medicamentos basados ​​en el conocimiento genético existente, de modo que podamos reparar o reemplazar los genes de estas enfermedades de forma inmediata. de manera específica, logrando así una cura radical. Los medicamentos genéticos se convertirán en la estrella brillante de la medicina en el 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 una susceptibilidad muy diferente a la misma enfermedad debido a diferentes secuencias genéticas. Un ejemplo obvio es que algunas personas que son fumadoras son susceptibles al cáncer de pulmón, mientras que otras no. Los médicos brindarán orientación individual basada en sus diferentes secuencias genéticas, para que puedan desarrollar hábitos de vida científicos y razonables y prevenir enfermedades en la mayor medida posible.

El desarrollo de la ingeniería genética humana permite descifrar todo el ADN humano.

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 vivir más tiempo. En la actualidad, la esperanza de vida media de algunos países ha superado los 80 años, y China también ha superado los 70 años. Algunos científicos predicen que con un control eficaz del cáncer, las enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares y otras enfermedades persistentes, entre 2020 y 2030, puede haber un país donde la esperanza de vida media de la población supere los 100 años. Para 2050, el promedio de vida humana alcanzará entre 90 y 95 años.

El ser humano desafiará los límites de las ciencias de la vida. Un día de febrero de 1953, el científico británico Francis Crick anunció: Hemos descubierto el secreto de la vida. Descubrió que el ADN es una molécula de doble hélice que existe en el núcleo de una célula y determina la herencia de los seres vivos. 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. En 1987, los científicos estadounidenses propusieron el "Proyecto Genoma Humano" con el objetivo de determinar toda la información genética humana, determinar la ubicación específica de los genes humanos en los 23 pares de cromosomas, identificar la secuencia de nucleótidos de cada gen y establecer un banco de genes humanos. . En 1999, se descifró el código genético del par 22 de cromosomas humanos y el "Proyecto Genoma Humano" dio un paso exitoso. Es previsible que en el próximo cuarto de siglo los científicos puedan revelar los genes causantes de aproximadamente 5.000 enfermedades genéticas en humanos, encontrando así terapias genéticas para enfermedades mortales como el cáncer, la diabetes, las enfermedades cardíacas y la hemofilia.

Tras el anuncio del "mapa marco de trabajo" del genoma humano por parte de científicos el 26 de junio de 2000, científicos de seis países, entre ellos China, Estados Unidos, Japón, Alemania, Francia y el Reino Unido y la empresa estadounidense Celera anunciaron en febrero de 2001. El día 12 anunciaron conjuntamente el mapa del genoma humano y los resultados de los análisis preliminares. El mapa del genoma humano publicado esta vez se basa en el "mapa del marco de trabajo" original y ha sido compilado, clasificado y ordenado. Es más preciso, claro y completo. El genoma humano contiene la gran mayoría de la información genética sobre la vida, el envejecimiento, la enfermedad y la muerte humana. Descifrarlo supondrá una revolución en el diagnóstico de enfermedades, el desarrollo de nuevos fármacos y la exploración de nuevas terapias. 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 una mayor investigación en profundidad sobre el genoma humano, las ciencias biológicas y la biotecnología entrarán en una nueva era en el nuevo siglo.

La ingeniería genética ha logrado grandes 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. Los animales y plantas transgénicos tienen nuevas características que antes no estaban disponibles debido a la implantación de nuevos genes, lo que ha desencadenado una revolución agrícola. Hoy en día, la tecnología genéticamente modificada ha comenzado a utilizarse ampliamente, como los tomates resistentes a los insectos y la carpa cruciana de rápido crecimiento. El primero de los diez mayores avances tecnológicos del mundo en 1997 fue el nacimiento de ovejas clonadas. La oveja llamada "Dolly" es el primer mamífero producido mediante reproducción asexual. Hereda completamente 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 las preocupaciones éticas y sociales, el tremendo progreso de la biotecnología ha dado a la humanidad un margen más amplio para imaginar el futuro.

Hitos en la ingeniería genética

De 1860 a 1870, el erudito austriaco Mendel propuso el concepto de factores genéticos basándose en experimentos de hibridación de guisantes y resumió las leyes de herencia de Mendel.

En 1909, el botánico y genetista danés Johnson propuso por primera vez el término "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 la 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 transgénico del mundo: los ratones transgénicos.

En 1983, los científicos cultivaron por primera vez la primera planta genéticamente modificada del mundo, el tabaco modificado genéticamente.

En 1988 K. Mullis inventó la tecnología PCR.

En octubre de 1990 se puso en marcha el Proyecto Internacional del Genoma Humano, conocido como el “Proyecto Apolo de Alunizaje” de las ciencias de la vida.

En 1998, un grupo de científicos formó Celera Genetics en Rockwell, EE.UU., para competir con el Proyecto Genoma Humano internacional.

En diciembre de 1998 se anunció la determinación de la secuencia genómica completa de un pequeño nematodo. Era la primera vez que los científicos dibujaban un mapa del genoma de un animal multicelular.

En septiembre de 1999, China fue aprobada para unirse al Proyecto Genoma Humano y fue responsable de determinar la secuencia completa del genoma humano1. 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 diciembre de 1999, el equipo de investigación conjunto del Proyecto Internacional del Genoma Humano anunció que había descifrado completamente el código genético del par 22 de cromosomas humanos. Esta era la primera vez que los humanos completaban con éxito la determinación. de la secuencia genética completa de los cromosomas humanos.

El 6 de abril de 2000, la empresa estadounidense Celera anunció que había descifrado el código genético completo de un experimentador, pero fue cuestionado por muchos científicos.

A finales de abril de 2000, científicos chinos completaron un diagrama marco de trabajo del genoma humano de acuerdo con el despliegue del Proyecto Internacional del Genoma Humano.

El 8 de mayo de 2000, científicos de Alemania, Japón y otros países anunciaron que básicamente habían completado la secuenciación del par 21 de cromosomas humanos.

El 26 de junio de 2000, los científicos publicaron un borrador de trabajo del genoma humano, lo que marcó un paso importante para la humanidad en la interpretación de su propio "libro de la vida".

El 14 de diciembre de 2000, científicos de Estados Unidos, Reino Unido y otros países anunciaron que habían elaborado un mapa completo del genoma de Arabidopsis thaliana. Esta era la primera vez que los humanos descifraban completamente el genoma. Secuencia genética de una planta.

El 12 de febrero de 2001, científicos de China, Estados Unidos, Japón, Alemania, Francia y Reino Unido y la empresa estadounidense Celera anunciaron 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] Investigación genética: Los países compiten por ser los primeros El mapa global de la era genética

Echemos un vistazo al estado de la investigación genética en varios países. países de todo el mundo cuando llegue el nuevo siglo.

Reino Unido: Ya a mediados de los años 80, el Reino Unido tuvo su primera empresa de biotecnología, que fue la primera entre los países europeos. Hoy cuenta con 560 empresas de biotecnología, y el Reino Unido representa la mitad de las 70 empresas de biotecnología que cotizan en bolsa en Europa.

Alemania: El gobierno alemán reconoció que la biotecnología será la clave para mantener la futura competitividad económica de Alemania, por lo que aprobó una legislación en 1993 para simplificar los procedimientos de aprobación de las empresas de biotecnología y asignó 150 millones de marcos para establecer las 3 centros de investigación biotecnológica. Además, el gobierno planea gastar 1.200 millones de marcos en los próximos cinco años para la investigación del Proyecto Genoma Humano. En 1999, los investigadores alemanes representaron el 14% de las patentes de biotecnología presentadas en Europa.

Francia: La financiación del gobierno francés para la biotecnología se ha multiplicado por diez en los últimos 10 años. El proyecto más típico es el parque científico y tecnológico conocido como “Gene Valley”, establecido cerca de París en 1998. El más prometedor de Francia. Aquí se reúnen empresas biotecnológicas emergentes. Otras veinte ciudades francesas también se están preparando para construir sus propios parques biotecnológicos siguiendo el modelo del "Valle del Gene".

España: Mar Pharmaceuticals es representante de las empresas biotecnológicas del país, especializada en encontrar sustancias anticancerígenas a partir de organismos marinos. Uno de los más prometedores es el ET-743, un fármaco anticancerígeno rojo extraído de erupciones de los fondos marinos del Caribe y el Mediterráneo. Está previsto registrar y producir ET-743 en Europa en 2002 y se utilizará para tratar el cáncer de huesos, de piel, de ovarios, de mama y otros cánceres comunes.

India: El gobierno indio financia más de 50 centros de investigación en todo el país para recopilar datos del genoma humano. Debido al "sistema de castas" único y las costumbres internas de matrimonios mixtos de algunas tribus remotas, el acervo genético de la población india es el más completo del mundo. Esta es una base de datos muy valiosa para que los científicos busquen patologías y tratamientos genéticos. enfermedades. Pero las empresas privadas de biotecnología en la India todavía están en su infancia.

Japón: El gobierno japonés tiene previsto aumentar la financiación para la investigación biotecnológica el próximo año23.

Una empresa privada también ha creado el Dragon Gene Center, que será la institución 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 caucásicos. El plan 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 determinó la secuencia de 1, que trajo luz a la bioindustria china en el siglo XXI. Este "proyecto número uno" ha colocado a China en las filas internacionales avanzadas de la bioindustria y también le ha permitido compartir todos los resultados, recursos y tecnologías del Proyecto Genoma Humano de forma natural.

[Editar este párrafo] Ingeniería genética y agricultura, ganadería e industria alimentaria

El uso de la tecnología de ingeniería genética no sólo permite cultivar cultivos de alta calidad, alto rendimiento y resistentes. También se pueden cultivar cultivos y nuevas variedades de ganado y aves de corral, animales y plantas con usos especiales.

1. Pescado genéticamente modificado

Pescado genéticamente modificado que crece rápido, tolera ambientes adversos y tiene buena calidad de carne (China).

2. Vacas genéticamente modificadas

Vacas genéticamente modificadas cuya leche contiene hormona de crecimiento humana (Argentina).

3. Pimientos morrones transformados en pepinos con genes de resistencia al marchitamiento bacteriano

4. Tomates transformados en peces con genes resistentes al frío

5. Pepinos transformados en bacterianos Genes resistentes al marchitamiento Patatas genéticas

6. Soja genéticamente modificada que no causa alergias

7. Súper animales

Súper ovejas y súper ratones introducidos con genes de proteínas de almacenamiento

8. Animales especiales

Introducir genes humanos en cerdos y ratones para fines especiales

9. Algodón resistente a insectos

Bacillus thuringiensis puede sintetizar proteínas tóxicas para matar los gusanos del algodón, introducir esta parte del gen en células de algodón aisladas y luego cultivar tejidos para obtener algodón resistente a los insectos.

[Editar este párrafo] Ingeniería genética y protección del medio ambiente

Las sondas de ADN fabricadas a partir de ingeniería genética pueden detectar con mucha sensibilidad virus, bacterias y otros contaminantes del medio ambiente.

Los organismos indicadores cultivados mediante ingeniería genética pueden reflejar la contaminación ambiental de manera muy sensible, pero no son propensos a muertes masivas debido a la contaminación ambiental. Incluso pueden absorber y transformar contaminantes.

Ingeniería genética y control de la contaminación ambiental

Las "superbacterias" genéticamente modificadas pueden comer y descomponer una variedad de sustancias contaminantes del medio ambiente.

(Por lo general, un tipo de bacteria solo puede descomponer un tipo de hidrocarburos en el petróleo, pero las "superbacterias" cultivadas con éxito mediante ingeniería genética pueden descomponer una variedad de compuestos de hidrocarburos en el petróleo. Algunos también se pueden tragar. metales como el mercurio y el cadmio, y descomponen sustancias tóxicas como el DDT. La palabra "gen" se transcribe de "gene". Los genes son los factores más básicos que determinan todos los fenómenos de la vida de una especie biológica. Los científicos creen que la traducción de esta palabra no sólo es fluida en la pronunciación, sino que también tiene un significado apropiado. Es un modelo para la traducción china de términos científicos en idiomas extranjeros. Como unidad genética del cuerpo, los genes no sólo pueden determinar nuestra apariencia y altura, sino que sus anomalías conducirán inevitablemente a la aparición de diversas enfermedades. Algunos genes defectuosos pueden transmitirse a la descendencia y 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 los factores causantes del gen defectuoso.

Tratar enfermedades con genes consiste en introducir genes funcionales en el cuerpo del paciente para expresarlos, y el producto de expresión, la proteína, funciona para que la enfermedad pueda tratarse. El resultado de la terapia génica es como una operación en el gen, que cura la enfermedad y cura 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 opera en las células sexuales de un paciente para que su descendencia nunca sufra la enfermedad genética. La terapia génica con células somáticas es la corriente principal de la investigación actual en terapia génica. Pero sus deficiencias también son evidentes. No cambia los antecedentes genéticos de los pacientes que ya tienen defectos genéticos únicos o múltiples, por lo que algunos de sus descendientes sufrirán inevitablemente esta enfermedad.

No importa qué tipo de terapia génica se encuentre actualmente en la etapa inicial de ensayo clínico, no existe una eficacia estable ni una seguridad completa. Este es el estado actual de la investigación de la terapia génica.

Se puede decir que es bastante peligroso realizar terapia génica antes de explicar completamente el mecanismo de funcionamiento del genoma humano, comprender 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 todavía quedan muchos obstáculos por superar en la terapia génica, las tendencias generales son alentadoras. Según las estadísticas, a finales de 1998 se habían implementado en todo el mundo 373 proyectos de ley clínica y un total de 3.134 personas habían sido sometidas a ensayos de transferencia genética, lo que demuestra plenamente su enorme potencial de desarrollo y sus perspectivas de aplicación. Tal como predijeron los fundadores de la terapia génica, su aparición promoverá cambios revolucionarios en la medicina en el nuevo siglo.

[Editar este párrafo] La ingeniería genética llevará la medicina tradicional china a una nueva era

Expertos chinos que participaron en el seminario internacional sobre "Medicina tradicional china y medicina natural" el 13 de mayo Creía que la medicina genéticamente modificada La investigación sobre plantas u órganos medicinales, la clonación de genes enzimáticos clave de vías metabólicas secundarias efectivas, la investigación sobre marcadores moleculares de ADN de la medicina tradicional china y la investigación sobre chips genéticos de la medicina tradicional china se han convertido en puntos calientes en la investigación actual de la medicina china. y llevará 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 uno de los campos más activos de la investigación tradicional china. Biotecnología de la medicina en China en los últimos años.

En términos de investigación sobre 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 tumores de agallas en la corona para luego rediferenciarse. para formar plantas, compararon su morfología y composición química con la Salvia miltiorrhiza cultivada, y encontraron que las hojas de las plantas regeneradas por raíces peludas se encogieron, los entrenudos se acortaron, las plantas se enanaron, se desarrollaron raíces fibrosas, etc. .; mientras que las plantas regeneradas por tejido de agallas de la corona tenían la misma forma de planta alta, sistema de raíces bien desarrollado, alto rendimiento y el contenido de tanshinona es mayor que el control, lo cual es de gran importancia para el mejoramiento de variedades mejoradas. Salvia miltiorrhiza y 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 puede contribuir a la síntesis biomimética de estos componentes químicos, sino también regular artificialmente la síntesis de estos componentes químicos, lo cual es beneficioso para los componentes químicos necesarios para la síntesis específica. Se han iniciado investigaciones nacionales en esta área.

Se entiende que la investigación de China sobre la aplicación de la biotecnología en la medicina tradicional china ha ido surgiendo gradualmente en algunos aspectos, como el tejido de plantas medicinales y el cultivo de células, y ha acumulado de 20 a 30 años de experiencia. y tanto la teoría como la tecnología son avanzadas y están bastante maduras y han formado una cierta escala a nivel nacional. Entre ellos, la investigación sobre ingeniería celular de materiales medicinales chinos se encuentra en su apogeo.

Guo De'an dijo que ante el hecho de que muchas plantas silvestres están al borde de la extinción y la dificultad de introducir plantas en algunos entornos especiales, los científicos chinos comenzaron a explorar la producción de plantas útiles mediante el cultivo masivo. de células y órganos vegetales superiores de metabolitos secundarios. El contenido de la investigación incluye 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 para lograr el propósito de reducir costos y aumentar la producción de metabolitos secundarios.

Además, también han surgido silenciosamente y han logrado ciertos avances investigaciones recientes sobre la biotransformación de componentes químicos exógenos utilizando células de cultivos vegetales en suspensión o raíces adventicias y raíces peludas.

No sólo eso, los trabajadores científicos prestan más atención al estudio de 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 China ha entrado en una nueva era.