Primjena genetikeGenetika se najviše primjenjuje u poljoprivredi, industriji i medicini.

Oplemenjivanje je stvaranje i uzgoj novih rasa koje su po nečemu bolje od prethodnih, već postojećih, rasa.

Za biotehnološke postupke karakteristično je da živi sistemi igraju ključnu ulogu u procesu proizvodnje.

Biotehnologija na bazi genetičkog inžinjerstva počiva na aktivnostima preobraženih organizama, čije su nasljedne osobine izmjenjivane neposrednim tretiranjem informacionih molekula.

U brojnim i raznim aspektima, genetička znanja i metode su prisutni u savremenoj medicini. U labaratorijama su stvoreni metodi pomoću kojih je moguće direktno otkriti poremećaje u građi molekule DNK. Nastali su i novi načini liječenja pojedinih bolesti.

Genetičko savjetovanje je cjelokupni sistem mjera za organizirano suzbijanje širenja nasljednih bolesti i malformacija. Raspoloživa metodika preventivne genetike je sposobna da bitno smanji nasljedno opterećenje populacije.

BIOTEHNOLOGIJA I NJENA PRIMJENA

Biotehnologija je područje nauke i industrije koje obuhvata primjenu živih bića za ciljeve proizvodnje i prerade različitih, ekonomski interesantnih materijala. Ona obuhvata sve metode i postupke koji služe za održavanje i unapređivanje proizvodnje bazirane na gajenju živih bića.

Genetičko inžinjerstvo je naučna grana koja obuhvata istraživanja i metode u oblasti direktnog manipuliranja nasljednim materijalom. To je biološka nauka koja se bavi mogućnostima transformacije nasljednih osobina živih bića.

Kao polazni materijal u procesima biotehnološke prerade služi organska materija.

Biomasu čine oblici žive mase. To su različiti materijali biološkog porijekla obično dobijeni uzgajanjem, ali i eksploatacijom prirodnih resursa.

Mikroorganizmi predstavljaju minijaturne hemijske tvornice kojima se najefikasnije prerađuju različite materije i proizvode druge.

Biotehnologija se primjenjuje u pekarstvu, pivarstvu, farmaceutskoj industriji (proizvodnja vakcina, antibiotika, sredstava za dijagnosticiranje bolesti), tehnikama obrade otpadnih materija, rudarstvu i pri vađenju nafte iz iscrpljenih izvora.

AKTIVNI AGENSI U BIOTEHNOLOŠKIM PROCESIMA

Biohemijske reakcije teku brzo i uspješno samo u prisustvu biokatalizatora - enzima. Neposredni aktivni agens (faktor) u biotehnološkoj proizvodnji je uvijek neki živi sistem koji sadrži neki enzim.

Enzimsko inžinjerstvo je oblast razvoja biotehnologije koja pripada i biohemijskom inžinjerstvu.

Biohemijsko inžinjerstvo proučava, proizvodi i koristi organskohemijske spojeve karakteristične za žive sisteme.

Aktivni agens biotehnološkog procesa je živi sistem, kultura mikroorganizma ili ćelije, tj. tkivo višećelijskih živih bića.

Kultura mikroorganizama, a naročito kultura ćelija, podrazumijeva posebne i složene operacije održavanja, umnožavanja i prenošenja živih sistema koji su predmet kultivacije.

Bioreaktor je biotehnološki proizvodni uređaj. To je vještačka životna sredina podešena za određenu mikrobiološku kulturu. Sastoji se od osnovne posude i mnogobrojnih dodataka pomoću kojih se uslovi za biohemijsku aktivnost organizama drže pod stalnom kontrolom.

GENETIČKO INŽENJERSTVO - METODI I PRAVCI GENETIČKO- INŽENJERSKIH ISTRAŽIVANJA I POSTUPAKA

Genetičko inžinjerstvo intervenira u sistemu biološkog nasljeđivanja na nivou subcelularnih struktura. Predmet genetičko-inženjerskih zahvata je genetički materijal. U ovim zahvatima se može razlikovati više faza:

1. Pribavljanje čistih željenih stanica2. Prenošenje čestica nasljedne tvari iz jednog živog sistema u drugi.3. Inkorporiranje stranih čestica u ćelije-primaoce4. Umnožavanje međusobno identičnih nasljednih struktura5. Stvaranje novih kompleksa nasljedne supstance.

Moguće je razlikovati tri oblasti genetičkog inženjerstva: gensko, hromosomsko i genomsko.

GENSKO INŽENJERSTVO

Gensko inženjerstvo se tiče pojedinih gena (osnovnih funkcionalnih jedinica nasljednog materijala). Ono se još može zvati: genska hirurgija ili tehnologija rekombinantne DNK.

Ciljani geni se najefikasnije mogu proizvesti procesom tzv. obrnute transkripcije.

Operacija prenosa gena iz sistema donora u sistem primaoca može se obaviti metodom rekombinantne DNK.Među značajne i veoma važne postupke u genetičkom inžinjerstvu spada i kloniranje čestica nasljedne tvari (identično umnožavanje gena ili genskih grupa).

HROMOSOMSKO INŽENJERSTVO

Hromosomsko inženjerstvo manipuliše grupama gena ili čitavim hromosomima u genetičkoinženjerskim eksperimentima. Ovdje su u pitanju tehnike manipulacije mikroskopski vidljivim česticama.

Transfer pojedinih čitavih hromosoma se smatra izglednom tehnikom za ostvarivanje mnogih genetičkoinženjerskih projekata.

U operaciji hromosomskog inženjerstva ubrajaju se i nastojanja da se naprave vještački hromosomi čija konstrukcija počinje sa okupljanjem i povezivanjem molekulskih sastojaka hromosoma.

GENOMSKO INŽENJERSTVO

Genomsko inženjerstvo je direktno manipuliranje kompletnim hromosomskim garniturama i kompletnim genetičkim materijalom pojedinih ćelija.

Genom je kompleks nasljedne tvari sadržan u haploidnoj hromosomskoj garnituri, što odgovara genetičkom materijalu u jednoj polnoj ćeliji.

Sektori genomskog inženjerstva: Kloniranje somatskih genoma Kloniranje haploidnih genoma Hibridizacija somatskih genoma Proizvodnja monoklonskih antitijela (nastaju hibridizacijom određenih tipova bijelih

krvnih zrnaca sa kultiviranim ćelijama nekih oblika raka) Indukovana poliploidija

Kako nastaju prirodni haplodi:

PRIMJENA GENETIČKOG INŽENJERSTVA ~ u proizvodnji aktivnih materija značajnih za medicinu, u energetici, poljoprivredi, proizvodnji novih materijala ili lijekova itd.