Hauptunterschied - Gentechnik vs. rekombinante DNA-Technologie
Genetische Materialien von Organismen können unter Verwendung gentechnischer Techniken oder rekombinanter DNA-Technologie verändert werden. Die rekombinante DNA-Technologie ist der Prozess, der zur Erzeugung eines rekombinanten DNA-Moleküls verwendet wird, das die interessierende DNA und die Vektor-DNA trägt, während Gentechnik ein weit gefasster Begriff ist, der zur Beschreibung der Prozesse verwendet wird, die an der Manipulation der genetischen Struktur eines Organismus beteiligt sind. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Gentechnik und rekombinanter DNA-Technologie.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist Gentechnik
? 3. Was ist rekombinante DNA-Technologie?
4. Vergleich nebeneinander - Gentechnik vs. rekombinante DNA-Technologie
5. Zusammenfassung
Was ist Gentechnik?
Gentechnik ist ein weit gefasster Begriff, der eine Reihe von Techniken bezeichnet, die an der Manipulation des Erbguts eines Organismus beteiligt sind. Gentechnik wird unter In-vitro-Bedingungen durchgeführt (außerhalb eines lebenden Organismus, unter kontrollierter Umgebung).
Gene werden für Proteine und andere Proteinvorläufer kodiert, die für Wachstum und Entwicklung wesentlich sind. Wenn Wissenschaftler die Anordnung, Expression, Genregulation usw. von Genen untersuchen möchten, führen sie dieses bestimmte Gen in ein Wirtsbakterium ein, das in der Lage ist, das inserierte Gen zu replizieren und mithilfe der rekombinanten DNA-Technologie mehrere Kopien des gewünschten Gens anzufertigen. Dabei werden bestimmte DNA-Fragmente geschnitten, in einen anderen Organismus eingeführt und im transformierten Organismus exprimiert. Die genetische Zusammensetzung des Organismus ändert sich, wenn fremde DNA eingeführt wird. Daher wird es Gentechnik (genetische Manipulation mit fortschrittlichen Techniken) genannt. Wenn das Erbgut eines Organismus manipuliert wird, ändern sich die Eigenschaften des Organismus. Die Eigenschaften können verbessert oder modifiziert werden, um zu wünschenswerten Veränderungen der Organismen zu führen.
Die Gentechnik umfasst mehrere wichtige Schritte. Dies sind nämlich DNA-Spaltung und -Reinigung, Produktion von rekombinanter DNA (rekombinanter Vektor), Transformation von rekombinanter DNA in einen Wirtsorganismus, Vermehrung des Wirts (Klonierung) und Screening auf transformierte Zellen (korrekte Phänotypen).
Gentechnik ist auf eine Vielzahl von Organismen anwendbar, einschließlich Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen. Zum Beispiel können transgene Pflanzen hergestellt werden, indem nützliche Eigenschaften wie Herbizidresistenz, Trockenheitstoleranz, hoher Nährwert, schnell wachsend, Insektenresistenz, Untertauchtoleranz usw. unter Verwendung von Pflanzengenetik eingeführt werden. Das Wort transgen bezieht sich auf genetisch veränderte Organismen. Die Produktion von transgenen Pflanzen mit verbesserten Eigenschaften ist nun aufgrund der Gentechnik möglich. Transgene Tiere können auch für die Herstellung von Humanarzneimitteln hergestellt werden, wie in Abbildung 01 gezeigt.
Abbildung 1: Gentechnisch veränderte Tiere
Gentechnik findet breite Anwendung in der Biotechnologie in den Bereichen Medizin, Forschung, Landwirtschaft und Industrie. In der Medizin befasst sich die Gentechnik mit der Gentherapie und Produktion von menschlichen Wachstumshormonen, Insulin, verschiedenen Arzneimitteln, synthetischen Impfstoffen, menschlichen Albuminen, monoklonalen Antikörpern usw. In der Landwirtschaft werden gentechnisch veränderte Pflanzen wie Sojabohnen, Mais, Baumwolle und andere Pflanzen mit Bestimmte wertvolle Eigenschaften werden gentechnisch hergestellt. In der Industrie wird die Gentechnik häufig angewendet, um rekombinante Mikroorganismen herzustellen, die in der Lage sind, wirtschaftlich nützliche Produkte, insbesondere Proteine und Enzyme, herzustellen. Die Kontrolle der Umweltverschmutzung (Bioremediation), die Rückgewinnung von Metallen (Biomining), die Herstellung synthetischer Polymere usw. sind auch in Industrien mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen möglich. In der Forschung werden mithilfe der Gentechnik Tiermodelle für bestimmte menschliche Krankheiten erstellt. Gentechnisch veränderte Mäuse sind das beliebteste Tiermodell, mit dem Forscher Therapien gegen Krebs, Fettleibigkeit, Herzerkrankungen, Diabetes, Arthritis, Drogenmissbrauch, Angstzustände, Alterung, Parkinson usw. untersuchen und finden.
Was ist rekombinante DNA-Technologie?
Die rekombinante DNA-Technologie ist die Technologie, die bei der Herstellung eines rekombinanten DNA-Moleküls, das DNA von zwei verschiedenen Spezies (Vektor- und Fremd-DNA) trägt, und der Klonierung beteiligt ist. Dies wird durch Restriktionsenzyme und DNA-Ligaseenzym erreicht. Restriktionsendonukleasen sind DNA-schneidende Enzyme, die bei der Trennung interessierter DNA-Fragmente von einem Organismus und der Öffnung von Vektoren, hauptsächlich Plasmiden, helfen. DNA-Ligase ist ein Enzym, das das Verbinden eines getrennten DNA-Fragments mit einem geöffneten Vektor erleichtert, um eine rekombinante DNA zu erzeugen. Die Herstellung einer rekombinanten DNA (eines aus Fremd-DNA bestehenden Vektors) hängt hauptsächlich von dem verwendeten Vektor ab. Der ausgewählte Vektor sollte in der Lage sein, sich mit jedem kovalent daran gebundenen DNA-Segment in einer geeigneten Wirtszelle selbst zu replizieren. Es sollte auch geeignete Klonierungsstellen und selektierbare Marker für das Screening enthalten. In der rekombinanten DNA-Technologie sind häufig verwendete Vektoren Plasmide von Bakterien und Bakteriophagen (Viren, die Bakterien infizieren).
Abbildung 02: Synthese rekombinanter DNA
Rekombinante DNA wird mit dem Ziel hergestellt, neue Proteine herzustellen, Genstrukturen und -funktionen zu untersuchen, Proteineigenschaften zu manipulieren, große Mengen an Proteinen zu ernten usw. Daher muss synthetisierte rekombinante DNA im Wirt repliziert und exprimiert werden. Daher umfasst die rekombinante DNA-Technologie den gesamten Prozess, der in der Gentechnik abläuft, beginnend mit dem Schritt der Isolierung der spezifischen DNA bis zum Screening transformierter Zellen, die aus dem eingeführten Merkmal bestehen. Daher können rekombinante DNA-Technologie und Gentechnik als zwei miteinander verbundene Prozesse mit einem Hauptziel mit ähnlichen Schritten betrachtet werden: Isolierung eines interessanten DNA-Inserts, Auswahl eines geeigneten Vektors, Einführung eines DNA-Inserts (Fremd-DNA) in einen Vektor zur Bildung eines rekombinanten DNA-Moleküls,Einführung eines rekombinanten DNA-Moleküls in einen geeigneten Wirt und Auswahl transformierter Wirtszellen.
Was ist der Unterschied zwischen Gentechnik und rekombinanter DNA-Technologie?
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Gentechnik vs rekombinante DNA-Technologie |
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| Gentechnik ist ein weit gefasster Begriff, der sich auf den Prozess bezieht, mit dem die genetische Struktur eines Organismus manipuliert wird. | Die rekombinante DNA-Technologie ist die Technik, mit der ein rekombinantes DNA-Molekül erzeugt wird, das DNA von zwei verschiedenen Spezies trägt. |
| Synthese von rekombinanter DNA | |
| Rekombinante DNA wird produziert | Es wird ein rekombinantes DNA-Molekül hergestellt. |
Zusammenfassung - Gentechnik vs. rekombinante DNA-Technologie
Gentechnik ist ein Bereich der Molekularbiologie, der sich mit der Manipulation des genetischen Materials (DNA) eines Organismus für wertvolle Eigenschaften befasst. Die rekombinante DNA-Technologie ist die Technik, die zur Herstellung rekombinanter DNA verwendet wird. Während beider Prozesse findet eine Manipulation des genetischen Materials eines Organismus statt. Obwohl es einen Unterschied zwischen Gentechnik und rekombinanter DNA-Technologie gibt, hängen sie miteinander zusammen, und Gentechnik wäre ohne die Verwendung rekombinanter DNA-Technologie unmöglich.
