3.7: Βιοτεχνολογία και Γονιδιωματική
- Page ID
- 213489
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
- 3.7.1: Εισαγωγή
- Η μελέτη των νουκλεϊκών οξέων ξεκίνησε με την ανακάλυψη του DNA, προχώρησε στη μελέτη γονιδίων και μικρών θραυσμάτων και τώρα έχει εκραγεί στον τομέα της γονιδιωματικής. Η γονιδιωματική είναι η μελέτη ολόκληρων γονιδιωμάτων, συμπεριλαμβανομένου του πλήρους συνόλου γονιδίων, της νουκλεοτιδικής αλληλουχίας και οργάνωσής τους και των αλληλεπιδράσεών τους μέσα σε ένα είδος και με άλλα είδη. Η πρόοδος στη γονιδιωματική κατέστη δυνατή με την τεχνολογία προσδιορισμού αλληλουχίας DNA.
- 3.7.2: Βιοτεχνολογία
- Η βιοτεχνολογία είναι η χρήση βιολογικών παραγόντων για την τεχνολογική πρόοδο. Η βιοτεχνολογία χρησιμοποιήθηκε για την εκτροφή ζώων και καλλιεργειών πολύ πριν γίνει κατανοητή η επιστημονική βάση αυτών των τεχνικών. Η βιοτεχνολογία έχει αναπτυχθεί ραγδαία τόσο μέσω ακαδημαϊκής έρευνας όσο και μέσω ιδιωτικών εταιρειών. Οι κύριες εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας είναι στην ιατρική (παραγωγή εμβολίων και αντιβιοτικών) και στη γεωργία (γενετική τροποποίηση των καλλιεργειών, όπως η αύξηση των αποδόσεων).
- 3.7.3: Χαρτογράφηση γονιδιωμάτων
- Η χαρτογράφηση γονιδιώματος είναι η διαδικασία εύρεσης των θέσεων των γονιδίων σε κάθε χρωμόσωμα. Οι χάρτες που δημιουργούνται από τη χαρτογράφηση γονιδιώματος είναι συγκρίσιμοι με τους χάρτες που χρησιμοποιούμε για την πλοήγηση στους δρόμους. Ένας γενετικός χάρτης είναι μια εικόνα που απαριθμεί τα γονίδια και τη θέση τους σε ένα χρωμόσωμα. Οι γενετικοί χάρτες παρέχουν τη μεγάλη εικόνα και χρησιμοποιούν γενετικούς δείκτες. Ένας γενετικός δείκτης είναι ένα γονίδιο ή αλληλουχία σε ένα χρωμόσωμα που συν-διαχωρίζεται (δείχνει γενετική σύνδεση) με ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό.
- 3.7.4: Αλληλουχία ολόκληρου του γονιδιώματος
- Αν και έχουν σημειωθεί σημαντικές εξελίξεις στις ιατρικές επιστήμες τα τελευταία χρόνια, οι γιατροί εξακολουθούν να μπερδεύονται από ορισμένες ασθένειες και χρησιμοποιούν αλληλουχία ολόκληρου του γονιδιώματος για να φτάσουν στο κάτω μέρος του προβλήματος. Η αλληλουχία ολόκληρου του γονιδιώματος είναι μια διαδικασία που καθορίζει την αλληλουχία DNA ενός ολόκληρου γονιδιώματος. Η αλληλουχία ολόκληρου του γονιδιώματος είναι μια προσέγγιση ωμής δύναμης για την επίλυση προβλημάτων όταν υπάρχει γενετική βάση στον πυρήνα μιας νόσου.
- 3.7.5: Εφαρμογή της Γονιδιωματικής
- Η εισαγωγή έργων αλληλουχίας DNA και αλληλουχίας ολόκληρου γονιδιώματος, ιδιαίτερα το έργο Ανθρώπινου Γονιδιώματος, έχει επεκτείνει την εφαρμογή των πληροφοριών αλληλουχίας DNA. Η γονιδιωματική χρησιμοποιείται τώρα σε μια μεγάλη ποικιλία τομέων, όπως η μεταγονιδιωματική, η φαρμακογονιδιωματική και η μιτοχονδριακή γονιδιωματική. Η πιο γνωστή εφαρμογή της γονιδιωματικής είναι η κατανόηση και η εύρεση θεραπειών για ασθένειες.
- 3.7.6: Γονιδιωματική και Πρωτεομική
- Οι πρωτεΐνες είναι τα τελικά προϊόντα των γονιδίων, τα οποία βοηθούν στην εκτέλεση της λειτουργίας που κωδικοποιείται από το γονίδιο. Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από αμινοξέα και παίζουν σημαντικό ρόλο στο κύτταρο. Όλα τα ένζυμα (εκτός από τα ριβοένζυμα) είναι πρωτεΐνες που δρουν ως καταλύτες για να επηρεάσουν τον ρυθμό των αντιδράσεων. Οι πρωτεΐνες είναι επίσης ρυθμιστικά μόρια και μερικές είναι ορμόνες. Οι πρωτεΐνες μεταφοράς, όπως η αιμοσφαιρίνη, βοηθούν στη μεταφορά οξυγόνου σε διάφορα όργανα. Τα αντισώματα που αμύνονται έναντι ξένων σωματιδίων είναι επίσης πρωτεΐνες.
Μικρογραφία: Ηλεκτροφόρηση γέλης. (CC BY-SA 3.0; Mnolf μέσω του Wikimedia Commons).