Генная инженерия как наука

Генная инженерия - это метод биотехнологии, который занимается исследованиями по перестройке генотипов.[2]

Генотип – это не просто является механическая сумма генов, а сложная сложившаяся в процессе эволюции организмов система: А) Она позволяет путем операций в пробирке переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Носителями материальных основ генов служат хромосомы, в состав которых входят ДНК[1] и белки. Но гены-образования не химические, а функциональные. С функциональной точки зрения ДНК состоит из множества блоков, хранящих определенный объем информации - генов. В основе действия гена лежит его способность через посредство РНК определять синтез[2] белков. В молекуле ДНК как бы записана информация, определяющая химическую структуру белковых молекул. Ген - участок молекулы ДНК, в котором находится информация о первичной структуре какого-либо белка (один ген - один белок). Поскольку в организмах присутствуют десятки тысяч белков, существуют и десятки тысяч генов. Совокупность всех генов составляет ее геном. Все клетки организма содержат одинаковый набор генов, но в каждой из них реализуется различная часть хранимой информации. Поэтому, например, нервные клетки и по структурно-функциональным и биологическим особенностям отличаются от клеток печени.[5]

Перестройка генотипов[3], при выполнении задач генной инженерии представляет собой качественные изменения генов, не связанные с видимыми в микроскопе[4] изменениями строения хромосом[5]. Изменение генов, прежде всего, связаны с преобразованием химической структуры ДНК. Изменения последовательности нуклеотидов[6] в хромосомной ДНК, выпадение одних и включение других нуклеотидов меняют состав образующихся на ДНК молекулы РНК,[7] а это в свою очередь, обуславливает новую последовательность аминокислот при синтезе. В результате в клетке начинает синтезироваться новый белок, что приводит к появлению у организма новых свойств.

В) Перенос генов дает возможность преодолеть межвидовые барьеры и передать отдельные наследственные признаки одних организмов в другой.

Цель прикладной генетической инженерии заключается в конструировании таких рекомбинативных молекул ДНК, которые при внедрении в гентический аппарат придавали бы организму свойства полезные для человека. Например, получение «биологических реакторов» - микроорганизмов, растений и животных, продуцирующих фармакологически значимые для человека вещества, создание сортов растений и животных с определенными ценными для человека признаками. Методы генной инженерии позволяют провести генетическую паспортизацию, диагностировать генетические заболевания, ДНК-вакцины, проводить генотерапию различных заболеваний.

Генная инженерия – получение новых комбинаций генетического материала путе проводимых вне клетки манипуляций смолекулами нуклеиновых кислот и переноса созданных конструкций генов в живой организм,в результате которого достигается их включение и активность в этом организме и у его потомства. Речь идет о направленном, по заранее заданной программе конструировании молекулярных генетических систем вне организма с последующим введением их в живой организм. При этом рекомбинативные ДНК становятся составной частью генетического аппарата реципиентного организма и сообщают ему новые уникальные генетические, биохимические, а затем и физиологические свойства. [1]