Podstawy genetyki

Budowa DNA

Zasady aminowe + cukry + reszty zasadowe

Elementy histaminowe (5 sztuk) pomagają nawijać nić DNA

Czynniki mutogenne:

1. Fizyczne- promieniowanie jonizujące X, alfa, beta, gamma, promieniowanie kosmiczne, protony i neutrony emitowane przy promieniotwórczym rozpadzie pierwiastków. Promieniowanie ultrafioletowe A i B (niejonizujace)

2. chemiczne - kw. Azotowe, hydroksylanina, zw. alkilujące analogi zasad azotowych, barwniki akrydynowe, wolne rodniki tlenowe, nadtlenki mykotoksyny, środki konserwujące (azotan sodowy), leki: cytostatyki, antybiotyki o właściwościach antystatycznych

3. biologiczne- wirusy DNA i RNA (retrowirusy)

System naprawy DNA u ssaków:

• przez bezpośrednią rewersję uszkodzenia (odwrócenie)

• przez wycinanie zasad azotowych

• przez wycinanie nukleotydów

• przez wycinanie błędnie spreparowanych zasad azotowych

• przez rekombinację

Czynniki genotoksyczne

Zatrzymanie cyklu komórkowego

+

Naprawa DNA - kompletna

(enzymy polimerowy DNA - niekompletna: mutacje

ligazy DNA i aberracje chromosomowe

glikozydazy DNA nowotwór

- apoptoza - śmierć komórki

Choroby genetyczne

• defekt pojedynczych genów ( mutacja zmienia informację kodową przez gen, tak że powoduje on uszkodzenie białka lub w ogóle zaprzestaje produkowania białka. 10.000 defektów dotyczy 1-2% populacji

• zaburzenia chromosomowe- aberracje ( strata lub zyskanie jednego czy większej liczby chromosomów lub przez zmiany w ich strukturze poliploidy, alleopliody, delecje, duplikacje, rearanżacje- translokacje segmentów chromosomu w komórkach somatycznych i gametach więc mogą być dziedziczone i powstać na nowo (ok. 0,6% populacji)

• zaburzenia wieloczynnikowe ( interakcje genów i czynników środowiska) ok. 65% populacji zachoruje

Defekty jednogenowe- mutacje punktowe ( MAŁE) (zmiany pojedyncze zasady)

• mutacje, sensu- zmiany zasady, które zmieniają kodon określonego aminokwasu efektem tego jest substytucja przez inny aminokwas

• mutacje konsensowe- zmiany zasad, które przekształcają kodon aminokwasów kodonem stop a w rezultacie przedwczesne zakończenie translacji i produkcje skróconych białek

• mutacje minia- nowy kodon powstaje w wyniku mutacji, może kodować ten sam aminokwas

• mutacje ramki odczytu- rezultat inercji lub delecji jednej, lub więcej zasad powodujących, że zmianie ulegnie ramka odczytu genu a powstanie białko na zmienioną sekwencję aminokwasów

• mutacje miejsc spicingowych- przebudują sekwencję sygnalizującą splicing , występują na końcach 5`, 13` aksonów i doprowadzają do niepoprawnego dojrzewania transkryptu zmutowanego genu

• mutacje promotora- doprowadzają do obniżenia lub ekspresji genu

MUTACJE DUŻE

• delecje- utrata części hormonalnej sekwencji genu, obejmują kilka zasad do całej sekwencji genu

• insercje- wstawienie w normalnej sekwencji genu segmentu DNA innego genu

• rearanżacje- wzajemne, obustronne przemieszczenie pomiędzy segmentami, sekwencjami genu i sekwencjami części genonu

ZABURZENIA:

• autosomalne dominujące- dziedziczenie pojedynczego zmutowanego allelu wystarcza aby osobnik dotknięty chorobą Aa X AA: F1: Aa, AA, Aa, AA

aA- chore, AA- zdrowe

• autosomalne recesywne- aby zachorować człowiek musi odziedziczyć 2 zmutowane allele AaXAa: F1 aa, AA,

aa-chory, Aa- nosiciel, AA- zdrowy

• sprężone z chromosomem X- mężczyzna (XY) są dotknięci chorobą( hemizygota) kobiety mogą być nosicielami ponieważ większość zaburzeń jest recesywna Axla: F1 a, A, Aa, AA

1. chory, A, AA- zdrowy, Aa- nosiciel

Defekty jednogenne ( monogenopatie )

Dziedziczenie autosomalne dominujące :

• ryzyko wystąpienia cechy u potomstwa zwiększa się z wiekiem ojca

• większość chorób jest wynikiem mutacji de nevo

• choroba ujawnia się u heterozygot, homozygoty są zazwyczaj letalne lub mają bardzo ciężką postać choroby

• zmienna ekspansja genu

• genomowi wzór rodowodu

• niektóre ujawniają się w różnym wieku

• nasilenie objawów chorobowych może zależeć od płci chorego rodzica przekazującego zmutowany gen

ACHONDROPLAZJA ( karłowatość chyndrodystroficzna)

• częstość występowania 1:15.000-1:77.000

• mutacja w genie 3 receptora czynnika wzrostu fibroblastów, tranzycja G- A, transwersja G- C zamian glicyny na argininę

• częstość mutacji de novo rośnie wraz z wiekiem ojca

• skutkuje nieprawidłowościami w rozwoju chrząstek i kości tj. niski wzrost (132M, 123K), krótki kończyny, kolana szpotawe, krótkie palce, ograniczenie prostowania st. łokciowego, nadmierna lordoza, duża głowa z wydatnym czołem i zapadniętą nasadą nosa

• homozygoty dominujące umierają w 1 r.ż , śmiertelność wzrasta u heterozygot od urodzenia do 4 r.ż w 4-5 dekadzie życia

PLĄSAWICA HUNTINGTONA

• pojawia się zazwyczaj u ludzi po 35 r.ż

• mutacja w genie huntingtyny- białka występującego w neuronach-niestabilność liczby powtórzeń sekwencji CAG

• zmutowana forma huntingtyny akumuluje się w komórkach i z czasem doprowadza do ich śmierci, największe ubytki dotyczą kory mózgowej i jądra ogoniastego

• objawy: nieskoordynowane ruchy (pląsawicze), zaburzenia mowy, otępienie umysłowe, zmiany osobowości, depresja

• występuje w coraz młodszym wieku i z ciężkim przebiegiem (antycypacja)- jeśli zmutowany gen pochodzi od ojca - mutacje dynamiczne

• śmierć następuje w ciągu 10-15 lat od momentu wystąpienia pierwszych objawów

DEFEKTY JEDNOGENNE (MONOGENOPATIE)

Dziedziczenie autosomalne recesywne

• ujawnia się tylko u homozygot obu płci

• rodzice heterozygoty

• rozkład chorych -wśród rodzeństwa

• mutacje genów strukturalnych, kontrolujących syntezę białek enzymatycznych, zaburzenia metaboliczne ustroju

• częstość występowania jest w małżeństwach spokrewnionych

ALBINIZM

• częstość występowania 1:10.000

• blok metaboliczny tyrozyny

• mutacja w którymś z genów odpowiadających za produkcję lub rozmieszczenie naturalnego barwnika- melaniny

• brak barwnika w tęczówce oka, włosach skórze ( rzadziej tylko w tęczówce)

• brak melaniny skutkuje nadmierną wrażliwością na promieniowanie UV światła słonecznego ( światłowstręt)

ANEMIA SIERPOWATA

• mutacja (punktowa GAG- GUG ) w genie B- globiny białka składowego barwnika krwi - hemoglobiny

• zmutowana hemoglobina HbS mniejsze powinowactwo do tlenu i łatwiej polimeryzuje, zwiększa się lepkość krwi i skłonność do zakrzepów

• proces polimeryzacji ma wpływ na kształt czerwonych ciałek (erytrocytów), który staje się sierpowaty, mają one tendencje do rozpadania się co prowadzi do anemii

• heterozygoty (ludzie z 1 zmutowaną kopią) mają we krwi sierpowate erytrocyty ale nie prowadzi to do objawów anemii. Ludzie ci są w znacznym stopniu odporni na malarię-wzrost częstości mutacji

FENYLOKETONURIA

• mutacja ( delecje i mutacje punktowe) w genie enzymu hydroksylazy fenyloalaninowej

• skutkuje akumulacją w organizmie aminokwasu fenyloalaniny, który w postaci osiąga znaczne stężenie w moczu

• chorych można leczyć za pomocą diety ubogiej w fenyloalaniny i bogatą w inny aminokwas- tyrozynę

• w przypadku nieprawidłowego leczenia u chorych występują objawy niedorozwoju umysłowego, wymioty niemożność chodzenia i padaczka

• efekt plejotropowy

Dziedziczenie sprzężone z chromosomem X

• dominujące- przebiegające z ciężkimi objawami lub są letalne

• z heterozygoty dla patologicznego genu cechuje zmienność obrazu chor. z powodu losowej inaktywacji chromosomu X np. wrodzona hipoplazja skóry, zespół Retta, zespół łamliwego chromosomu X

• recesywna- kobieta choruje tylko w układzie homozygot, znacznie częściej chorują mężczyźni

HEMOFILIA

• mutacja ( delecje, m. punktowe, m. de novo)w genie czynnika VIII i IX lub XI skutkuje brakiem funkcjonalnego czynnika krzepnięcia VIII, IX lub XI

• najczęściej występuje hemofilia A, w której brak czynnika VIII

• objawy: uciążliwe krwotoki nawet po niewielkich urazach, w czasie wyrzynania się zębów mlecznych oraz krwawienie do stawów i tkanek miękkich

• pojawiają się we wczesnym dzieciństwie, zależą od stopnia niedoboru czynnika

Zaburzenia chromosomowe liczbowe

• aneuploidie- powstają w wyniku zwiększenia lub zmniejszenia diploidalnej liczby chromosomów o pojedyncze chromosomy (aberracje liczbowe autosomów, chromosomów płciowych)

• euploidie- zwielokrotnienie całego haploidalnego zestawu chromosomów tj. n= 23 (kom. triploidalna 3n, tetraploidalna 4n)-letalne

Zmiany struktur mogą być spowodowane:

• ustawieniem się chromosomów homolog. nieprawidłowo w linii podczas mejozy

• nieprawidłowymi lub źle naprowadzonymi pęknięciami chromosomów podczas mitozy lub mejozy

• czynniki mutacyjne- klastogeny (promieniowanie jonizujące, pewne

TRANSLOKACJE- wymiana materiału genetycznego pomiędzy

chromosomami

• translokacje pęknięcia na różnych chromosomach z następującą wymianą materiału

• translokacje robertsonowskie -dwa krótki ramiona chromosomu zostają utracone, a ramiona długie łączą się w centromerze tworząc pojedynczy chromosom ( bez zaburzeń fenotypowych)

Delecje powstają na skutek pęknięć chromosomów, następuje utrata materiału genetycznego, dotyczą dość dużej liczby genów

Inwersje sąrezultatem dwóch pęknięć, po których następuje reinsercja brakującego fragmentu w oryginalnym miejscu, ale odwrotnej kolejności

• inwersja paricentryczna- obejmuje centromer

• inwersja paracentryczna nie obejmuje centromeru

TRISOMIA 21

• wywołuje zespól Downa 47, XX+21 kanotyp mozaikowy 46XX/47 XX+21 translokacja niezrównoważona

• ryzyko urodzenia wzrasta z wiekiem matki 1:2 w 45 r.ż

• cechy: upośledzenie umysłowe, wady serca, utrata słuchu, charakterystyczne rysy twarzy, niski wzrost, przedwczesne starzenie się, zapadalność na ostrą białaczkę i chorobę Alzheimera, napięcie mięśniowe, średnia długość życia 35-40 lat, mężczyźni bezpłodni

TRISOMIA 18

• wywołuje zespół Edwardsa

• tylko 10% przeżywa do 12 m-ca

• cechy fenotypowe- liczne wady rozwojowe serca, nerek, przewodu pokarmowego, upośledzenie umysłowe, wystająca potylica, mała bródka, zniekształcone małżowiny uszne

MONOSOMIA CHROMOSOMU X, 45, X

• zespół Turnera

• 99% płodów ulega poronieniu

• cechy: zredukowanie rozmiarów ciała, wady narządów wewnętrznych, nie rozwijają się drugorzędowe cechy płciowe, większość bezpłodna

• ok. 20-40% to mozaika 45,X/46XX rzadziej 45X/46XY

Cechy uwarunkowane wieloczynnikowe- poligenowo

• ilościowo ( bez określonego fenotypu) np. masa ciała, pigmentacja skóry, oczu, włosów, inteligencja, podatność na zakażenia, ciśnienie krwi, liczba krwinek czerwonych

• jakościowe ( z określonym fenotypem) wady wrodzone np.. rozszczep wargi i podniebienia, wrodzone wady serca, stopa końsko- szpotawa, wady cewy nerwowej, wrodzone zwichnięcie stawu biodrowego

Choroby:

• schizofrenia

• cukrzyca

• padaczka

• RZS

• Psychoza afektywna dwubiegunowa

Choroby kompleksowe

• charakterystyczne cechy wykazujące rodzinne występowanie

• predyspozycja genetyczna jest uwarunkowana jest straceniem zmienności genowej licznych genów

• rozkład cechy nie odpowiada mendlowskiemu schematowi dziedziczenia

• kilka lub więcej genów współdziała ze sobą

SCHIZOFRENIA

• ciężkie zaburzenie psychiczne

• atakuje najczęściej ludzi młodych między 15-30 rż.

• nie jest to choroba dziedziczna, ale dziedziczy się większą podatność na zachorowanie

CUKRZYCA

• przyczyną niszczenia komórek B trzustki w cukrzycy typu I są pewne predyspozycje genetyczne połączone z czynnikami środowiskowymi

Poradnictwo genetyczne

Wskazania do przeprowadzenia poradnictwa genetycznego:

• znane lub podejrzane choroby genetyczne, w rodzinie posiadanie dziecka z wrodzonymi wadami rozwojowymi lub cechami dysmorfii

• objawy upośledzenia umysłowego wraz z zaburzeniami metabolicznymi

• samoistne poronienia

• zaburzenia rozwoju cielesno-płciowego

• pokrewieństwo współmałżonków

• kobieta w ciąży lub przed ciążą narażona na czynnik mutogenny

• kobiety po 35 rż

Etapy postępowania w poradnictwie genetycznym

• zebranie wywiadu

• konstrukcja i analiza rodowodu

• badanie fizykalne

• badania diagnostyczne

• ustalenie rozpoznania choroby

• ustalenie porady genetycznej

Diagnostyka prenatalna- wykorzystuje się ją do oznaczenia wad genetycznych u nienarodzonych dzieci

Techniki badań prenatalnych:

• inwazyjne- biopsja kosmówki, amniopunkcja, kordocentaza

• nieinwazyjne- ultrasonografia, badanie dopplerowskie ( przepływ krwi przez serce, błony płodowe )

Analiza kosmków kosmówki- stosuje się ją ok. 12tyg. ciąży pobiera się próbki kosmków kosmówki z zewnętrznej warstwy komórek zarodka, a z nich izoluje się DNA płodu

Animocentaza- ok. 16 tyg. ciąży, za pomocą igły wprowadzonej prze powłoki brzuszne pobiera się płyn owodniowy, który zawiera komórki płodu. Komórki te zbiera się wirowanie a następnie pozyskuje się z nich DNA płodu

Diagnostyka genetyczna przedimplantacyjna- pobieranie komórek jajowych od matki i zapłodnienie in vitro . Zarodek rośnie na szalce Pantego aż osiągnie stadium 8 komórek. W tym momencie pobiera się jedną komórkę i podaje się analizie PCR pod kontem wad genetycznych, jeśli zarodej jest zdrowy można go wszczepić do macicy matki.

Genetyczne uwarunkowania nowotworów

Nowotwory:

• łagodne- otorbione, kształtem zbliżone do kuli ( włókniaki, nerwiaki, tłuszczaki, mięśniaki, opniaki, naczyniaki, crzęśtniaki, kostniaki)

• złośliwe-bezładne, kształtem naciekają niszczą tkanki ościenne, tworząc przeżuty ( raki, mięsaki, chłoniaki)

Czynniki mutogenne:

• węglowodany aromatyczne dymu tytoniowego

• nitrozoaminy- azotyn sodu i potasu- konserwanty

• aflatoksyny ( wytwarzane przez grzyby z gatunku kropidlak żółty sprzyjający rozwojowi raka wątroby)

• azbest (rak płuc)

• promieniowanie Rentgena ( białaczka)

• promieniowanie UV (nowotwory skóry- czerniak)

• bakteria Helicobacter pylori (wrzody żołądka, rak żołądka)

• wirusy onkogenne - wirus brodawczaka (HPV)- rak szyjki macicy, żółtaczka typu B i C (HBV i HCV) zwiększa prawdopodobieństwo zapadnięcia na raka wątroby, wirus Epsteina- Barra- ziarnica złośliwa oraz nowotwory nosa i gardła

Rozwój nowotworu:

• I etap inicjacja- faza ta dotyczy pojedynczej komórki danego organizmu i polega nazaindukowaniu przez czynniki kancerogenne nieodwracalnych zmian w materiale genetycznym komórki. Rezultatem są niekontrolowane podziały oraz stopniowa utrata zróżnicowania funkcjonalnego danej komórki, może to prowadzić do dysplazji (nieprawidłowości w budowie tkankowej) lub hiperplazji (przerost tkanki i zwiększenie jej masy)

• II etap- promocja- nadmierne podziały komórkowe uzyskanie pewnej ruchliwości komórek. Ponadto następuje:

- utrata zdolności funkcjonalnych właściwych prawidłowym komórek danego typu np. zahamowanie produkcji prawidłowych białek enzymatycznych.

-utrata łączności z kom. prawidłowymi oraz pojawienie się inwazyjności.

-niekiedy na tym typie następują zmiany w strukturze i liczbie chromosomów

• III etap progresja - bardzo intensywne podziały komórkowe, a komórki staja się praktycznie autonomiczne (autokrynna regulacja wzrostu, brak reakcji na sygnały zewnątrzkomórkowe, następują ogromne zmiany w genomie komórek nowotworowych.

-zachodzą liczne mutacje (translokacje, delecje, fuzje, abberacje chromosomowe)

-dochodzi koprodukcji czynników anopogennych

• IV etap tworzenie przerzutów - odłączenie się komórki nowotworowych od głównego guza poprzez naczynia limfatyczne i krwionośne do innych tkanek i narządów, osiedlenie się w nich i zapoczątkowanie nowych guzów (przerzutów)

UWARUNKOWANIA NOWOTWORÓW

1. PROTOONKOGENY - geny kodujące czynniki wzrostu kom lub białka uczestniczące w regulacji ich podziału. Mutacja czynna.

2. ANTYONKOGENY - geny supresorowe które hamują podział kom. aby zaszły procesy naprawcze DNA. Mutacje powodują iż uszkodzenie się są naprawialny i gromadza się w DNA (w 2 kopiach warunkuja nowotwory).

Przykłady onkogenów:

1. ABL - przywlekła białaczka szpikowa (aktywacja przez translokację )

2. Erb- B1- rak płaskonabłonkowy , glejak zarodkowy

3. Myc - chłonniak Brunkitta, rak drobnokomórkowy płuc, rak sutka, szyjki macicy(translokacje)

4. N-ras - ostra białaczka szpikowa i limfatyczna, rak tarczycy(mutacja pkt)

Przykłady antyonkogenów:

1. Gen p53 - odziedziczona mutacja jest związana z podatnością na czerniaka, raka trzustki , sutka

2. Gen RB 1 - odziedziczona mutacja jest związana z podatnością na siatkówczaka, mięsaka kości,

3. Geny BRCA 1 i BRCA 2 - raka piersi i jajników

4. Gen APC - raka jelita grubego, rodzinna polipowatość jelita grubego.

Cechy kom. nowotworowych:

1. Dziedziczna predyspozycja do nowotworu może powstać przez mutacje genów supresorowych w kom szlaku płciowego, wówczas wszystkie komórki somatyczne osobnika potomnego zawierają jeden zmutowany allel i ryzyko powstania nowotworu wzrasta.

2. Geny typowe dla rodzinnego nowotworu często ulegają spontanicznym somatycznym mutacją

3. W kom nowotworu naprawa uszkodzonego DNA jest mnij skuteczna niż w zdrowych kom co powoduje wysoka częstość mutacji

4. Zdolność do nadmiernych i niekontrolowanych podziałów na skutek: produkcji własnych czynn wzrostowych, ignorowanie systemów kontrolujących kom prawidłowe

5. Inwazyjność - zdolność do atakowania sąsiednich komórek prawidłowych oraz zajmowania i przerastania ich

6. Brak różnicowania się funkcjonalnego kom traci zdolność spełniania właściwych funkcji

7. Zdolność do tworzenia przerzutów

TERAPIA GENOWA

Genoterapia- wprowadzenie do kom prawidłowego geny ( za pomocą odpowiedniego wektora), która wykazuje brak określonego genu lub występuje on w zmutowanej formie.

Musi być ona poprzedzona doświadcz In vitro oraz badaniami In vitro na zwierzetach laboratoryjnych.

TRANSFER GENU -

1. Ex vivo- pobranie od chorego kom docelowej i wprowadzenie ex vivo In vitro terapeutycznego genu po czym następuje wprowadzenie tak zmodyfikowanych kom z powrotem do organizmu chorego

2. In vitro - wprowadzenie terapeutycznego genu za pomocą odpowiedniego wektora bezpośrednio do kom (tkanek) chorego

RODZAJE TERAPII GENOWEJ

1. Dodawanie genów - gen uszkodzony pozostaje w swoim locus a gen terapeutyczny jest wprowadzony w inne miejsce chromosomu

2. Zmiana genów - wymiana geny zmutowanego na gen prawidłowy w procesie tzw. somatycznej rekombinacji homologicznej

3. „doskonalenie” genomu - dodanie genu który koduje substancje nieprodukowane przez modyfikowaną genetycznie kom, nie zastępuje funkcji żadnego genu

W przypadku nowotw wykorzystuje się:

1. Wprowadzenie genów aktywujących leki zabijające kom nowotwor

2. Powodujących stymulację odp odpornościowej gospodarza

3. Wprowadza się gen kinazy tymidynowej wirusa opryszczki do zwiększenia wrażliwości kom nowotwor na stosowane leki

Problemy terapii genowej:

1. Znalezienie odpowiedniego wektora przenoszącego gen terapeutyczny do odbierającej go kom

2. Wydajność transferu genu, która zależy od: skutecznego wniknięcia wektora do kom, jak długo wektor utrzymuja się w kom i jaki jest poziom ekspresji wprowadzanego genu

Największe możliwości oferują wirusy z którymi usuwa się jego własne geny. Następnie wprowadza się pożądany gen wraz z sekwencjami DNA promującymi i regulującymi jego transkrypcji. Tak rekombinowana cząsteczka DNA pakowana jest w odpowiedni płaszcz wirusowy tak aby mogła infekować kom człowieka.

WEKTORY - METODY BIOLOGICZNE

1. Retrowirusy(wirusy RNA)-infekują tylko kom aktywne i dzielące się 8kB

2. Adenowirusy(wirusy DNA) ich genom nie integruje się z genomem kom wywołują odp immunologiczną 7-36kB

3. Plazmidy mogą infekować wiele typów kom (koliste DNA)

4. Wirusy opryszczki mają duży genom(do 30kB)transfekcja kom ukł. nerw

METODY FIZYKO-CHEMICZNE:

1. Fuzja DNA z liposomami integrują z chromosomem gospodarza tylko niewielką częścią wnikają do kom na drodze endocytozy

2. Elektroporcja

3. Mikroiniekcja dojądrowa

PRÓBY TERAPII GENOWEJ:

1. 138 przypadków dotyczyło chorych na nowotwory złośliwe

2. 33 przypadków to pacjenci z chor uwarunkowanymi genetycznie

3. 23 przypadki pacjenci z AIDS

4. 6 przypadków inne choroby

INŻYNIERIA GENETYCZNA:

1. Klonowanie : enzymy restrykcyjne, wektory, rośliny transgeniczne, zwierzęta transgeniczne.

Inżynieria genetyczna to dziedzina nowoczesnej biologii która za pomoca metod biologii molekularnej (technologii rekombinacji i klonowanie DNA) prowadzi manipulacja materiałem genetycznym przy wykorzystaniu narzędzi jakimi są enzymy restrykcyjne i wektory (przenośniki DNA).

Klonowanie DNA - to technika służąca wyodrębnianiu DNA przy udziale enzymów restrykcyjnych namnażaniu fragmentów DNA za pośrednictwem wektorów ( głównie plazmidy lub wirusy).

I ETAP - wycięcie właściwej sekwencji DNA za pomocą enzymów restrykcyjnych

II ETAP - wprowadzenie (transfekcja) sekwencji DNA do wektora (np. plazmid bakteryjny)

III ETAP - poprzez powielenie się org gospodarza zawierającego zrekombinowany DNA (wektor z fragmentem DNA)tworzy się grupę genetycznie identycznych org - klony. Wynikiem klonowania jest bank genów w postaci w postaci klonów kom np. bakterii który podlega dalszej analizie.

Organizm transgeniczny to powstały dzięki metodzie inżynierii genetycznej org który został wzbogacony w obcy DNA (gen,geny-transgen pochodzący od innego osobnika)

Transgen integruje się z genomem twórcy i jest przekazywany kom potomnym.

Rośliny transgeniczne GM uzyskuje się poprzez transfer genów, otrzymywane w ten sposób rośliny o zmienionych właściwościach mogą być: odporne na owady, infekcje wirusowe, działanie herbicydów, mogą charakteryzować się opóźnionym dojrzewaniem owoców, tolerancję na suszę, zmianę zabarwienia, kwiatów, zwiększenie wartości odżywczej.

Zwierzęta transgeniczne GMO

Transfer genów odbywa się poprzez wprowadzenie trans genu do zapłodnionej kom jajowej lub embrionu (wczesna faza rozwoju) poprzez:* mikroiniekcją, *modyfikacją embrionalnych kom macierzystych, *wykorzystując wektory retrowirusowe.

Wykorzystywane są jako obiekty badawcze służące:

1. Analizie funkcji genów aby poznać funkcje wprowadzonych genów i mechanizmów ich regulacji

2. Konstruowaniu zwierzęcych modeli chorób ludzkich np. krowy wytwarzające w mleku ludzką laktoferynę

3. Układy modelowe chorób ludzkich - zwierzęta transgeniczne zmienia się tak aby dochodziło u nich do powstania choroby analogicznej do chorób występujących u ludzi. Modele te służą również monitorowaniu etapów początkowych, postępów choroby i badanie leków przydatnych w leczeniu.

Klonowanie zwierząt:

Zwierzęta otrzymywane na drodze klonowania są:* płodne, * często mają otyłość, *skrócone telomery, *tendencje do przedwczesnego starzenia się i rozwoju chorób nowotwo,* możliwośći ujawnienia się mutacji lub zmian epigenetycznych, które zaszły w kom somatycznej donorowej.

---