Biotechnologia. Temat 8: Znaczenie badań nad DNA

Temat 8: Znaczenie badań nad DNA.

Posty dotyczące tematu "Biotechnologia" przybierają formę opracowań i zawierają informacje pochodzące z podręcznika "Biologia na Czasie 1 - poziom podstawowy" dla szkół ponadgimnazjalnych wydawnictwa "Nowa Era"; Wikipedii; Wikibooks (podręcznik do nauki biologii dla liceum); podręczników do biologii wydawnictwa "Operon", podręcznika "Biologia" autorstwa Neil Campbell i Jane Reece. W postach tych starałem się zawrzeć istotę danych zagadnień, jednocześnie posługując się wieloma źródłami wiedzy. Poszczególne zagadnienia zostały wypunktowane w celu ułatwienia nauki. 

Pobierając gen z danego organizmu, jesteśmy w stanie przenosić go do innych organizmów. Poniżej zaprezentowane zostały gatunki, będące przykładami biorców i dawców genów. 

Wiedza na temat DNA pozwala leczyć wiele chorób i ustalać tożsamość osób.

Praktyczna zastosowanie informacji zawartej w DNA:

USTALANIE CZY WYSTĄPI WADA GENETYCZNA: Porównywanie sekwencji nukleotydów DNA określonej osoby z sekwencjami nukleotydów DNA znajdującymi się w bazie.

USTALANIE GDZIE NASTĘPUJE EKSPRESJA BADANEGO GENU, W JAKICH PROCESACH UCZESTNICZY KODOWANE PRZEZ NIEGO BIAŁKO: przyłączanie do genu sekwencji nukleotydów kodujących gen świecenia, pochodzący od meduzy Aequorea victoria.

Rozwiązywanie zagadek kryminalnych:

Zdecydowana większość materiału genetycznego dwóch losowo wybranych z populacji osób jest identyczna.

Różnice występują we fragmentach genomu, które znajdują się w pozagenowym DNA. Na ich podstawie ustala się profil genetyczny danej osoby, czyli zbiór charakterystycznych dla niej sekwencji nukleotydów DNA.

MEDYCYNA SĄDOWA: ustalanie, czyje ślady biologiczne (ślina, krew, komórki naskórka) pozostały na miejscu przestępstwa -> porównywanie profilu genetycznego otrzymanego z DNA pozostawionego na miejscu zbrodni, z profilem genetycznym osoby podejrzanej.

Tworzone są obecnie bazy profili genetycznych przestępców.

Badanie DNA limfocytów T podejrzanego pozwala określić jego wiek z dokładnością do 9 lat.

GENETYCZNY ODCISK PALCA:

1.      Pobranie śladów biologicznych z miejsca przestępstwa.

2.      Zabezpieczenie śladów przed zniszczeniem.

3.      Izolacja i oczyszczanie materiału genetycznego w laboratorium.

4.      Powielenie fragmentów DNA w reakcji PCR.

5.      Sekwencjonowanie DNA w sekwentatorze.

6.      Analiza sekwencji DNA ze śladu biologicznego, z profilem genetycznym podejrzanego.

BADANIE POKREWIEŃSTWA:

Np. ustalanie/wykluczanie ojcostwa.

Połowa chromosomów dziecka pochodzi od matki, a połowa od ojca. Należy określić za pomocą pobranych próbek, np. krwi profile genetyczne: ojca, dziecka, matki. Następnie porównać profile genetyczne ze sobą. Sekwencje nukleotydów DNA dziecka niewystępujące w genomie matki muszą być obecne w genomie ojca. Jeżeli tak nie jest, to badany mężczyzna nie jest ojcem.

BADANIE OSÓB DALEKO ZE SOBĄ SPOKREWNIONYCH:

Badania te przeprowadzane są z wykorzystaniem materiału genetycznego dziedziczonego tylko po jednym z rodziców.

Z ojca na syna – chromosom Y.

Dziedziczony w linii żeńskiej – DNA Mitochondrialny.

BADANIE EWOLUCJI:

Podczas ewolucji organizmów w ich DNA zachodziły mutacje, w wyniku których sekwencje w materiale genetycznym potomków coraz bardziej różniły się od sekwencji w materiale genetycznym przodków. Badając liczbę nagromadzonych mutacji, można więc określić, w jakim stopniu organizmy są ze sobą spokrewnione. Pozwala to na ustalanie przebiegu ewolucji.