Unterschied zwischen Gentechnik und rekombinanter DNA-Technologie

Genetische Methoden gegen genomische DNA-Technologie

Genetische Materialien von Organismen können mit gentechnischen Methoden oder rekombinanter DNA-Technologie verändert werden. Die rekombinante DNA-Technologie ist das Verfahren zur Herstellung eines rekombinanten DNA-Moleküls, das die DNA von Interesse und Vektor-DNA trägt, während Gentechnik ein weitverbreiteter Begriff für die Manipulation der genetischen Struktur eines Organismus ist. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Gentechnik und rekombinanter DNA-Technologie.

INHALT
1. Übersicht und Tastendifferenz
2. Was ist Gentechnik
3. Was ist rekombinante DNA-Technologie
4. Seite an Seite Vergleich - Gentechnik vs. rekombinante DNA-Technologie
5. Zusammenfassung

Was ist Gentechnik?

Gentechnik ist ein weit gefasster Begriff, der auf Techniken zur Manipulation der genetischen Zusammensetzung eines Organismus verweist. Die Gentechnik erfolgt unter in vitro Bedingungen (außerhalb eines lebenden Organismus unter kontrollierter Umgebung).

Gene werden für Proteine ​​und andere Proteinvorläufer kodiert, die für Wachstum und Entwicklung essentiell sind. Wenn Wissenschaftler Genanordnung, Expression, Genregulation usw. studieren wollen, führen sie dieses bestimmte Gen in ein Wirtsbakterium ein, das in der Lage ist, das eingefügte Gen zu replizieren und mehrere Kopien des gewünschten Gens unter Verwendung von rekombinanter DNA-Technologie herzustellen. Dabei werden bestimmte DNA-Fragmente geschnitten, in einen anderen Organismus eingeführt und im transformierten Organismus exprimiert. Die genetische Zusammensetzung des Organismus wird verändert, wenn fremde DNA eingeführt wird. Daher heißt es Gentechnik (genetische Manipulation mit fortgeschrittenen Techniken). Wenn der genetische Aufbau 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.

Es gibt mehrere wichtige Schritte in der Gentechnik. 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 Screenen auf transformierte Zellen (korrekte Phänotypen).

Die Gentechnik ist auf eine Vielzahl von Organismen anwendbar, einschließlich Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen. Zum Beispiel können transgene Pflanzen durch die Einführung von nützlichen Eigenschaften, wie Herbizidresistenz, Dürretoleranz, hoher Nährwert, schnellwachsender, Insektenresistenz, Untertoleranz usw., unter Verwendung von Pflanzengentechnik hergestellt werden. Das Wort transgen bezieht sich auf genetisch veränderte Organismen. Die Produktion von transgenen Kulturen mit verbesserten Eigenschaften ist nun durch die Gentechnik machbar. Transgene Tiere können auch für die Produktion von Humanarzneimitteln hergestellt werden, wie in Abbildung 01 gezeigt.

Abbildung_1: Genetisch veränderte Tiere

Die Gentechnik findet breite Anwendung in der Biotechnologie in den Bereichen Medizin, Forschung, Landwirtschaft und Industrie. In der Medizin betrifft die Gentechnik Gentherapie und Produktion von humanen Wachstumshormonen, Insulin, verschiedenen Arzneimitteln, synthetischen Impfstoffen, humanen Albuminen, monoklonalen Antikörpern usw. In der Landwirtschaft werden genetisch veränderte Pflanzen wie Soja, Mais, Baumwolle und andere Kulturen mit bestimmte wertvolle Eigenschaften werden mit Gentechnik hergestellt. In der Industrie wird die Gentechnik breit angewendet, um rekombinante Mikroorganismen herzustellen, die in der Lage sind, ökonomisch nützliche Produkte, insbesondere Proteine ​​und Enzyme, zu produzieren. Umweltverschmutzungskontrollen (Bioremediation), Metallrückgewinnung (Biomining), Herstellung synthetischer Polymere usw. sind auch in Industrien möglich, die gentechnisch veränderte Mikroorganismen verwenden. In der Forschung wird die Gentechnik verwendet, um Tiermodelle bestimmter menschlicher Krankheiten zu erzeugen. Gentechnisch veränderte Mäuse sind das beliebteste Tiermodell, das von Forschern zur Untersuchung von Krebserkrankungen, Fettleibigkeit, Herzerkrankungen, Diabetes, Arthritis, Substanzmissbrauch, Angstzuständen, Alterung, Parkinson-Krankheit usw. eingesetzt wird.

Was ist rekombinante DNA-Technologie?

Rekombinante DNA-Technologie ist die Technologie zur Herstellung eines rekombinanten DNA-Moleküls, das DNA aus zwei verschiedenen Spezies (Vektor und fremde DNA) und Klonierung trägt. Dies wird durch Restriktionsenzyme und DNA-Ligaseenzym erreicht. Restriktionsendonukleasen sind DNA-schneidende Enzyme, die bei der Trennung von interessierenden DNA-Fragmenten aus einem Organismus und der Öffnung von Vektoren, hauptsächlich Plasmiden, helfen. DNA-Ligase ist ein Enzym, das die Vereinigung von getrenntem DNA-Fragment mit geöffnetem Vektor erleichtert, um eine rekombinante DNA zu erzeugen. Die Herstellung einer rekombinanten DNA (ein Vektor aus fremder DNA) hängt hauptsächlich vom verwendeten Vektor ab. Der ausgewählte Vektor sollte in der Lage sein, sich mit einem 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).

Figure_02: Synthese rekombinanter DNA

Rekombinante DNA wird mit dem Ziel hergestellt, neue Proteine ​​herzustellen, Genstrukturen und -funktionen zu studieren, Proteineigenschaften zu manipulieren, große Mengen an Proteinen zu ernten usw.Daher muss die synthetisierte rekombinante DNA repliziert und im Wirt exprimiert werden. Daher umfasst die rekombinante DNA-Technologie den gesamten Prozess, der in der Gentechnik stattfindet, beginnend mit dem Schritt der Isolierung der spezifischen DNA bis hin zum Screenen von transformierten Zellen, die aus dem eingeführten Merkmal bestehen. Daher können rekombinante DNA-Technologie und Gentechnik als zwei miteinander in Beziehung stehende Prozesse betrachtet werden, mit einem Hauptziel mit ähnlichen Schritten: Isolierung eines interessierenden DNA-Inserts, Selektion eines geeigneten Vektors, Einführung eines DNA-Inserts (fremde DNA) in einen Vektor, , Einführung eines rekombinanten DNA-Moleküls in einen geeigneten Wirt und Selektion von transformierten Wirtszellen.

Was ist der Unterschied zwischen Gentechnik und rekombinanter DNA-Technologie?

Gentechnik vs rekombinante DNA-Technologie

Gentechnik ist ein weit gefasster Begriff, der sich auf den Prozess bezieht, mit dem die genetische Struktur eines Organismus manipuliert wird. Rekombinante DNA-Technologie ist die Technik, die zur Herstellung eines rekombinanten DNA-Moleküls verwendet wird, das DNA von zwei verschiedenen Spezies trägt.
Synthese von rekombinanter DNA
Rekombinante DNA wird produziert Rekombinantes DNA-Molekül wird hergestellt.

Zusammenfassung - Gentechnik vs. rekombinante DNA-Technologie

Gentechnik ist ein Bereich der Molekularbiologie, der sich mit der Manipulation des genetischen Materials (DNA) eines Organismus um wertvolle Eigenschaften beschäftigt. Rekombinante DNA-Technologie ist die Technik zur Herstellung von rekombinanter DNA. Bei beiden Prozessen kommt es zu einer Manipulation des genetischen Materials eines Organismus. Obwohl es einen Unterschied zwischen Gentechnik und rekombinanter DNA-Technologie gibt, sind sie miteinander verwandt und Gentechnik wäre ohne die Verwendung von rekombinanter DNA-Technologie unmöglich.

Referenz:
1. Key, Suzie, Julian K-C Ma und Pascal MW Drake. "Genetisch veränderte Pflanzen und menschliche Gesundheit. " Journal der Royal Society of Medicine. Die Royal Society of Medicine, 1. Juni 2008. Web. 21 Feb. 2017
2. "Rekombinante DNA. "OMICS International. OMICS Publishing Group, n. d. Web. 22. Februar 2017.

Bild mit freundlicher Genehmigung:
1. "Recombinant DNA" von Tinastella - Eigene Arbeit (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Genetisch manipulierte Tiere" von der U. S. Food and Drug Administration über Flickr