INŻYNIERIA GENETYCZNA
Inżynieria genetyczna jest elementem nauk przyrodniczych związana ściśle z genetyką. Bujny rozkwit genetyki został uhonorowany wieloma nagrodami Nobla, co było podstawą rozwinięcia się technik genetycznych . Badania nad genami dotyczą zarówno ich charakterystyki , budowy ale również modyfikacji w celu wytworzenia nowych osobników o zmienionych cechach.
Do technik genetycznych zalicza się m.in. klonowanie zwierząt , które okazało się możliwe do zrobienia po odkryciu dwóch ważnych czynników. Jednym z nich są enzymy restrykcyjne, które mają zdolność cięcia nici DNA na powtarzalne fragmenty. Drugimi są także enzymy - ligazy, które łączą pocięte odcinki łączą z fragmentami DNA (wektorami ) , które mają właściwości samoreplikowania się. Dzięki tym czynnikom genom sztucznie wprowadzony do komórek innego organizmu replikuje się w nim samodzielnie. Obcy genom wprowadza się z reguły do komórek bakteryjnych ale również do komórek drożdży , niektórych owadów i ssaków. Komórki powstałe w wyniku podziału tej zmodyfikowanej komórki dziedziczą ich materiał genetyczny, a zatem są ich klonami.
Inżynieria genetyczna pozwala na dokładne przeanalizowanie genomu organizmu żywego. Istnieją już techniki , dzięki którym można wyizolować dany odcinek DNA , który zostaje poddany zsekwencjonowaniu , czyli poznaniu kolejności nukleotydów budujących ten odcinek kwasu nukleinowego. Ten sposób analizowani materiału jest wysoce dokładny i skuteczny. Dzięki technikom genetycznym poznany został już genom wielu organizmów ( zarówno prokariotycznych i eukariotycznych ), m.in. też genom ludzki.
Inżynieria genetyczna zajmuje się tak zwanym sztucznym rekombinowaniem genomu , czyli indukowanie zmian w materiale genetycznym, w celach terapeutycznych. Dzięki wywoływaniu sztucznych mutacji można określić położeni danego genu , sposób jego ekspresji ( czyli oznaczyć za co jest odpowiedzialny i jakie zmiany może wywołać jego nadmiar lub niedobór ). Dzięki poznaniu genów człowieka można będzie w przyszłości " naprawiać" jego materiał genetyczny , zapobiegając w ten sposób lub lecząc rozmaite choroby dziedziczne.
Analizę materiału genetycznego ułatwia, odkryta w latach 80-tyvch technika powielania każdej sekwencji kwasu nukleinowego , czyli PCR. Warunkiem przeprowadzenia takiej analizy jest znana sekwencja fragmentów DNA otaczających interesującego nas odcinka. PCR ma powszechne zastosowanie w diagnostyce klinicznej i w kryminalistyce.
Ogromny, ciągle postępujący rozwój technik inżynierii genetycznej ma na celu polepszenie jakości życia człowieka i zapobieganiu chorobom. Dzięki modyfikacjom genetycznym możemy znaleźć na naszym stole żywność modyfikowaną ( GMO ) , która często ma wyższą wartość odżywczą, przez wzbogacenie jej o odpowiednie składniki. Możliwe jest to dzięki zmianom genomu surowców- roślin, które charakteryzują się dużą wydajnością wzrostową, większą masą i wartością odżywczą.
Techniki genetyczne stosowane są także w diagnostyce lekarskiej co pozwala na wczesne wykrycie groźnych chorób dziedzicznych. Dzięki inżynierii genetycznej otrzymywane są także preparaty białkowe wykorzystywane w terapii chorób genetycznych .