Skip to main content
Global

17.1E: הנדסה גנטית

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209616

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    בהנדסה גנטית, הגנוטיפ של האורגניזם משתנה באמצעות DNA רקומביננטי, שנוצר על ידי שיבוט מולקולרי, כדי לשנות את ה-DNA של האורגניזם.

    מטרות למידה
    • דון כיצד הנדסה גנטית מובילה לשינוי DNA.

    נקודות מפתח

    • אורגניזם מהונדס גנטית מקבל DNA רקומביננטי שנוצר באמצעות שיבוט מולקולרי.
    • אורגניזמים מארחים מהונדסים מקבלים את ה-DNA הזר שלהם ממין אחר.
    • השימוש בווקטורי DNA רקומביננטיים לשינוי הביטוי של גן מסוים מכונה מיקוד גנים, הנעשה באמצעות הוספת מוטציות בגן או הדרת ביטוי של גן מסוים.
    • טכנולוגיית DNA רקומביננטי כוללת העברת שבר DNA של עניין מאורגניזם אחד למשנהו על ידי החדרתו לווקטור.

    מונחי מפתח

    • DNA רקומביננטי: DNA שהונדס על ידי שחבור שברי DNA ממינים מרובים והוכנס לתאים של מארח
    • הנדסה גנטית: שינוי מכוון של המבנה הגנטי של אורגניזם
    • אורגניזם מהונדס גנטית: אורגניזם שהחומר הגנטי שלו השתנה בטכניקות הנדסה גנטית

    הנדסה גנטית

    הנדסה גנטית היא שינוי הגנוטיפ של האורגניזם באמצעות טכנולוגיית DNA רקומביננטי כדי לשנות את ה-DNA של האורגניזם כדי להשיג תכונות רצויות. טכנולוגיית DNA רקומביננטי, או שיבוט DNA, היא תהליך העברת שבר DNA מעניין מאורגניזם אחד ליסוד גנטי המשכפל את עצמו, כגון פלסמיד חיידקי, הנקרא וקטור. לאחר מכן ניתן להפיץ את ה- DNA המעניין באורגניזם אחר. הוספת DNA זר בצורה של וקטורי DNA רקומביננטיים הנוצרים על ידי שיבוט מולקולרי היא השיטה הנפוצה ביותר להנדסה גנטית. האורגניזם שמקבל את ה- DNA הרקומביננטי נקרא אורגניזם מהונדס גנטית (GMO). אם ה- DNA הזר המוחדר מגיע ממין אחר, האורגניזם המארח נקרא מהונדס. חיידקים, צמחים ובעלי חיים עברו שינוי גנטי מאז תחילת שנות השבעים למטרות אקדמיות, רפואיות, חקלאיות ותעשייתיות. בארה"ב, GMO כגון פולי סויה מוכנים ל- Roundup ותירס עמיד בפני נשא הם חלק ממזונות מעובדים נפוצים רבים.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): תירס GMO: תירס עמיד בפני בורר הוא דוגמה לאורגניזם מהונדס גנטית המתאפשר באמצעות שיטות הנדסה גנטית המאפשרות למדענים לשנות את ה-DNA של האורגניזם כדי להשיג תכונות ספציפיות, כגון עמידות לקוטלי עשבים.

    מיקוד גנים

    למרות ששיטות קלאסיות לחקר תפקוד הגנים החלו בפנוטיפ נתון וקבעו את הבסיס הגנטי של אותו פנוטיפ, טכניקות מודרניות מאפשרות לחוקרים להתחיל ברמת רצף ה-DNA ולשאול: "מה עושה הגן או יסוד ה-DNA הזה? "טכניקה זו, הנקראת גנטיקה הפוכה, הביאה להיפוך המתודולוגיה הגנטית הקלאסית. שיטה זו תהיה דומה לפגיעה בחלק הגוף כדי לקבוע את תפקודו. חרק שמאבד כנף אינו יכול לעוף, מה שאומר שתפקוד הכנף הוא מעוף. השיטה הגנטית הקלאסית תשווה חרקים שאינם יכולים לעוף עם חרקים שיכולים לעוף, ותבחין כי החרקים הלא מעופפים איבדו כנפיים. באופן דומה, מוטציה או מחיקה של גנים מספקת לחוקרים רמזים לגבי תפקוד הגנים. השיטות המשמשות להשבית את תפקוד הגנים נקראות ביחד מיקוד גנים. מיקוד גנים הוא שימוש בווקטורי DNA רקומביננטי כדי לשנות את הביטוי של גן מסוים, בין אם על ידי החדרת מוטציות בגן, או על ידי ביטול הביטוי של גן מסוים על ידי מחיקת חלק או כל רצף הגנים מהגנום של אורגניזם.