Ingineria genetica
Ingineria genetica parea un termen desprins din domeniul SF.Astazi, ea a devenit o realitate bine conturata si cu rezultate compromitatoare in genetica.
Ingineria genetica reprezinta un ansamblu de metode si tehnici de lucru prin care se manipuleaza materialul genetic la nivel celular si molecular.
Astfel se obtin microorganisme, plante si animale, reprogramate genetic, in al caror genom sunt incluse gene straine, utile, exprimabile si transmisibile stabil la descendenti.
Ingineria genetica utilizeaza cultura in vitro a celulelor, tesuturilor animale si vegetale si tehnica ADN recombinat. Aceasta tehnica prezinta avantajul ca poate depasi barierele de specie adica, permite transferul ADN-ului de la o specie la alta.
Ea presupune folosirea unor vectori, enzime specifice si microorganisme. Vectorii utilizati sunt virusurile si plasmidele. Ei transporta genele de interes.
Enzimele sunt endonucleazele de restrictie care "taie" in anumite puncte secven-
tele de nucleotide, facand posibila izolarea genei si ligazele care sudeaza" gena de interes in vector.
Microorganismele utilizate sunt bacteriile si drojdiile.
Etapele acestei tehnologii sunt izolarea ADN-ului corespunzator unei anumite gene, multiplicarea sa, construirea unor molecule de ADN hibride si transferul de la o specie la alta (chiar de la procariote la eucariote).
In urma transferului de gene rezulta organisme transgenice.
S-au obtinut astfel soiuri de grau rezistente la rugini, plante capabile sa fixeze azotul atmosferic, plante horticole cu flori de culori neobisnuite.
Aceleasi tehnici au permis obtinerea unor rase de oi si vaci care dau lapte cu un continut ridicat de proteine si a unor rase de iepuri ce poseda gena pentru sinteza hormonului de crestere.Drept urmare, cresc mai repede, sunt mai mari si au carnea mai frageda.
Progresul in domeniul tehnologiei ADN recombinat au permis efectuarea de cer-
cetari privind terapia genica umana, care consta in transferul unor gene normale in lo-
cul celor mutante.
Se preconizeaza transferul in genomul uman a genelor pentru metabolizarea galactozei, pentru pentru sinteza insulinei, a hormonului de crestere si a interferonului.
O alta tehnica utilizata de ingineria genetica este hibridarea somatica in urma care-
Ia rezulta hibrizi somatici interspecifici la plante si animale.Ea se bazeaza pe fuziunea
in vitro in cultura mixta a celulelor somatice apartinand indivizilor din specii diferite.
Tehnica utilizeaza agenti care maresc viteza si frecventa de fuziune si medii de cultura
selective pentru cresterea si dezvoltarea celulelor hibride.
La plante hibridarea somatica se relizeaza cu ajutorul protoplastilor, celule la care
peretele celular a fost distrus prin tratament enzimatic. Astfel, prin hibridarea graului comun cu secara s-a obtinut o noua specie Triticale, care contine cromozomii si carac-
terele ambelor specii.
La animale s-au realizat hibrizi somatici de tipul: om x soarece, om x tantar, soa-
rece x gaina, hamster chinezesc x soarece.
La hibrizi somatici vegetali si animali are loc eliminarea preferentiala a cromozo-
milor uneia dintre speciile genitoare, rezultand hibrizi celulari asimetrici. Acestia sunt utilizati in alcatuirea hartilor cromozomale.
Prin aceasta tehnica s-au obtinut celule de tip Hibridoma (celule hibride rezultate
din celule producatoare de anticorpi si celule tumorale).
Acestea au capacitate nelimitata de crestere si inmultire in culturi artificiale in culturi artificiale si produc cantitati mari de anticorpi.Cu ajutorul lor au fost sintetizati monoclonali capabili sa recunoasca un singur tip de antigene pe care pe care le inacti-
veaza. Ei sunt utilizati in terapia cancerului.
Dezvoltarea tehnicilor de cultura in vitro a facut posibila obtinerea clonelor celu-
lare, prin clonare.
Clonarea este procesul prin care dintr-o singura celula cultivata se obtine o colo-
nie de celule identice.
Clonarea la plante se bazeaza pe fenomenul de totipotenta care consta in capaci- tea de a genera , prin diviziuni succesive, intregul organism. Pentru clonelor se utilizeaza fie prelevarea meristemulor, fie inmultirea vegetativa.
Tot la plante, prin cultura de polen, antere, ovare sau ovule nefecundate se obtin organisme haploide normale, dar sterile. Tratate cu colchicina, plantele haploide se diploidizeaza si devin linii pure genetiv (izogene).Cultivate, acestea produc substante farmacologic active pentru industria medicamentelor, alimentara, cosmetica etc.Astfel s-au obtinut carotenii din morcov, alcaloizii din tutun, saponinele din gingseng.
La animalele vertebrate, clonarea se realizeaza prin translatarea nucleilor din celulele somatice in ovule din care s-au indeparatat nucleii. Este bine cunoscut cazul celebrei oi clonate Dolly (1997). Ea a fost obtinuta din fuzionarea unui ovul fara nucleu provenit de la o oaie cu capul negru, cu o celula somatica provenita din glanda mamara
a unei oi cu capul alb. Dolly are capul alb, fiind identica cu oaia cu capul alb, de la care a provenit celula cu nucleu.
Metoda clonarii prezinta avantajul obtinerii unor copii identice din punct de vedere genetic ale unui organism adult.
