Metodom genetičkoga inženjerstva stvorene su brojne korisne sorte biljaka koje se lakše uzgajaju i bakterije koje proizvode različite proteine korisne u medicini. Tehnologija izmjene genoma organizama dala je i brojne kreativne rezultate. GloFish je genetički modificirana riba zebrica koja svijetli u mraku i dostupna je u mnogim svjetskim trgovinama specijaliziranim za prodaju životinja. Je li lako dobiti takav organizam?Provjerite u nastavku.
Slika 4.2.1.: Moguće je nabaviti nekoliko različitih oblika GloFish ribice. Svaka je modificirana da svijetli različitom bojom: crvenom, zelenom, plavom, ružičastom i žutom.
Metodom genetičkoga inženjerstva stvorene su:
brojne korisne sorte biljaka koje se lakše uzgajaju
bakterije koje proizvode različite proteine korisne u medicini.
Tehnologija izmjene genoma organizama dala je i brojne kreativne rezultate.
GloFish je genetički modificirana riba zebrica koja svijetli u mraku i dostupna je u mnogim svjetskim trgovinama specijaliziranim za prodaju životinja.
Je li lako dobiti takav organizam? Provjerite u nastavku.
Slika 4.2.1.: Moguće je nabaviti nekoliko različitih oblika GloFish ribice. Svaka je modificirana da svijetli različitom bojom: crvenom, zelenom, plavom, ružičastom i žutom.
Osnove genetičkoga inženjerstva
Čovjek je odavno utjecao na genome različitih vrsta organizama. Selektivnim je križanjem utjecao na razvoj mnogih domaćih životinja i na uzgoj raznolikih biljnih kultivara koje se ne bi pojavile prirodnim putom. Pojam genetičkoga inženjerstva podrazumijeva izravni prijenos jednoga gena ili više njih iz jednoga organizma u drugi, čak i kad ti organizmi nisu srodni.
Čovjek je odavno utjecao na genome različitih vrsta organizama.
Selektivnim križanjem čovjek je utjecao na razvoj:
mnogih domaćih životinja
uzgoj raznolikih biljnih kultivara koje se ne bi pojavile prirodnim putom.
Pojam genetičkoga inženjerstva podrazumijeva:
izravni prijenos jednoga gena ili više njih iz jednoga organizma u drugi
izravan prijenos gena i kad ti organizmi nisu srodni.
Pogledajte neke primjere utjecaja čovjeka na genome različitih vrsta selektivnim križanjem.
Pas je bio prva životinja koju je čovjek pripitomio i tako utjecao na njezin genom. Danas je poznato više od 300 različitih pasmina pasa.
Plodovi većega prinosa te smanjenih sjemenki rezultat su poliploidije. Odnedavno na tržištu možemo naći i lubenice bez sjemenki koje su rezultat križanja diploidnih i tetraploidnih sorti. Zbog neparnoga seta kromosoma mejoza je otežana i sjemenke se ne razvijaju.
Domaće krave rezultat su tisuća godina selektivnoga križanja goveda kojemu je cilj bio dobiti jedinke sa sve većim prinosom mlijeka.
Selektivni uzgoj biljaka prisutan je tisućama godina radi dobivanja kultivara većega prinosa i lakšega uzgoja od njegova divljeg tipa.
×
Pas je bio prva životinja koju je čovjek pripitomio i tako utjecao na njezin genom. Danas je poznato više od 300 različitih pasmina pasa.
Plodovi većega prinosa te smanjenih sjemenki rezultat su poliploidije. Odnedavno na tržištu možemo naći i lubenice bez sjemenki koje su rezultat križanja diploidnih i tetraploidnih sorti. Zbog neparnoga seta kromosoma mejoza je otežana i sjemenke se ne razvijaju.
Domaće krave rezultat su tisuća godina selektivnoga križanja goveda kojemu je cilj bio dobiti jedinke sa sve većim prinosom mlijeka.
Selektivni uzgoj biljaka prisutan je tisućama godina radi dobivanja kultivara većega prinosa i lakšega uzgoja od njegova divljeg tipa.
Restrikcijski enzimi
Otkriće restrikcijskih enzima bilo je temelj razvoja genetičkoga inženjerstva. To su enzimi otkriveni u stanicama mnogih vrsta bakterija koji štite bakterije od infekcije mnogih bakteriofaga. Ti enzimi režu molekule DNA na sitnije fragmente čime onemogućuju virusni genom da zaposjedne staničnim metabolizmom.
Prvi takav enzim otkriven je u stanici vrste E. coli i nazvan je EcoRI (čitajte: eko-er-jedan). On prepoznaje specifični slijed nukleotida dvolančane molekule DNA, veže se za njega i prerezuje oba lanca. Slijed koji EcoRI prepoznaje jest palindrom, što znači da se slijed čita jednako neovisno o smjeru čitanja.
Pogledajte slijed nukleotida koji prepoznaje enzim EcoRI, slijed se jednako čita neovisno o smjeru čitanja.
Enzim prerezuje oba lanca molekule DNA tako da stvori ljepljive krajeve. To znači da su rubni dijelovi lanaca s obje strane komplementarni i moguće je da se ponovno povežu slabim vodikovim vezama.
Danas je iz bakterija izolirano i komercijalno dostupno više od 500 različitih restrikcijskih enzima.
Otkriće restrikcijskih enzima bilo je temelj razvoja genetičkoga inženjerstva.
Restrikcijski enzimi otkriveni su u stanicama mnogih vrsta bakterija.
Restrikcijski enzimi štite bakterije od infekcije mnogih bakteriofaga.
Ti enzimi režu molekule DNA na sitnije fragmente.
Rezanjem onemogućuju virusni genom da zaposjedne staničnim metabolizmom.
Prvi restrikcijski enzim otkriven je u stanici vrste E. coli i nazvan je EcoRI (čitajte: eko-er-jedan).
Restrikcijski enzim EcoRI:
prepoznaje specifični slijed nukleotida dvolančane molekule DNA, veže se za njega i prerezuje oba lanca
slijed koji EcoRI prepoznaje jest palindrom, što znači da se slijed čita jednako neovisno o smjeru čitanja.
Pogledajte slijed nukleotida koji prepoznaje enzim EcoRI.
Slijed se jednako čita neovisno o smjeru čitanja.
Enzim prerezuje oba lanca molekule DNA tako da stvori ljepljive krajeve.
To znači:
da su rubni dijelovi lanaca s obje strane komplementarni
moguće je da se ponovno povežu slabim vodikovim vezama.
Danas je iz bakterija izolirano i komercijalno dostupno više od 500 različitih restrikcijskih enzima.
Istražite osnovni princip korištenja restrikcijskih enzima radi genetičkoga inženjerstva u sljedećemu interaktivnom sadržaju.
Rekombinirana DNA tehnologija
U sljedećoj je simulaciji prikazana metoda tehnologije rekombinirane DNA.
U simulaciji su prikazane četiri epruvete različitih boja koje sadrže potrebne otopine enzima i uzoraka DNA kako bi se dobila rekombinirana DNA. Klikom na mikropipetu (pribor nalik na olovku) i na pojedine epruvete u pozadini pomiješajte otopine prema uputama koje se nalaze na donjem dijelu prikaza.
Kad god pomiješate dvije različite otopine, na ekranu u simulaciji će biti vidljive izazvane promjene u molekulama DNA. Klikom na tipku Pomoć saznajte što se nalazi u pojedinim epruvetama na radnom stolu.
Pomoć
Klikom na kreni se pokreće prva faza
Pogrešan odgovor
Mikropipeta (ono što izgleda kao kemijska olovka): mikropipeta
Epruvetica 1: epruvetica s izoliranom ljudskom DNA
Epruvetica 2: epruvetica s izoliranim bakterijskim plazmidima
Epruvetica 3: epruvetica s restrikcijskim enzimima
Epruvetica 4: epruvetica s enzimom ligaza
Velika epruveta: epruveta za miješanje
Uzmite uzorak restrikcijskih enzima mikropipetom iz epruvetice 3 i umetnite ga u epruveticu s
uzorkom izolirane ljudske DNA koja sadrži gen za proizvodnju inzulina.
Ljudska DNA izrezana je na fragmente s ljepljivim krajevima. Neki od tih fragmenata sadrže i
željeni gen za proizvodnju inzulina.
Uzmite uzorak restrikcijskih enzima mikropipetom iz epruvetice 3 i umetnite ga u epruveticu s
uzorkom izoliranih bakterijskih plazmida.
Bakterijski plazmidi razrezani su istim restrikcijskim enzimom kao i ljudska DNA. Plazmidi su sad otvoreni i imaju ljepljive krajeve.
Fragmente ljudske DNA mikropipetom umetnite u epruvetu za miješanje. Zatim mikropipetom umetnite i fragmente bakterijskih plazmida u epruvetu za miješanje.
Fragmenti ljudske i bakterijske DNA rezani su istim restrikcijskim enzimima, stoga imaju iste ljepljive krajeve. Oni se mogu međusobno spontano vezati slabim vodikovim vezama. Neki će se plazmidi vezati za željeni gen, neki plazmidi vezat će se za druge fragmente ljudske DNA, a neki će se plazmidi samo ponovno zatvoriti.
Potrebno je učvrstiti fragmente kovalentnim vezama enzimima ligaze. Uzmite uzorak enzima ligaze mikropipetom i umetnite ga u epruvetu za miješanje.
U epruveti su prisutni različiti plazmidi, neki sadrže željeni gen za proizvodnju inzulina, a neki ne. Ti će se plazmidi transformacijom umetnuti u bakterije. Bakterije koje prime plazmid s genom za ljudski inzulin izolirat će se i koristiti za medicinsku proizvodnju inzulina.
Ovakva nova molekula DNA nastala povezivanjem segmenata molekula DNA različitoga podrijetla naziva se rekombinirana DNA. Organizmi koji u svome genomu sadrže rekombiniranu DNA zovu se genetički modificirani organizmi – GMO.
Unos rekombinirane DNA u bakterijske stanice razmjerno je jednostavan. Velik broj bakterija unosi stranu DNA samostalno putemtransformacije. Druge stanice potrebno je stimulirati različitim složenim kemijskim ili električnim podražajima da ih preuzmu i integriraju u vlastiti genom. Vrlo česta metoda unosa rekombinirane DNA jest putem virusa mehanizmom koji je vrlo sličantransdukciji. U laboratorijima se rekombinirana DNA umetne u virusnu kapsidu koja inficira ciljanu stanicu i ubacuje u nju svoj genom. Virusi koji se upotrijebe za umetanje rekombinirane DNA u ciljane stanice zovu se virusni vektori, a osim bakterijskih stanica, mogu inficirati i eukariotske. Rekombinirana DNA u biljne se stanice najčešće unosi bakterijama iz roda Agrobacterium koje prirodno u biljkama uzrokuju tumore. Bakterija sadrži plazmid koji se procesom sličnim bakterijskoj konjugaciji ugrađuje u jezgreni genom biljke. Molekularni biolozi mogu u bakterijski enzim ubaciti gene sa željenim svojstvima i koristiti se bakterijom kao vektorom za unos rekombinirane DNA.
Slika 4.2.2.:Breza na kojoj je infekcija bakterijom iz roda Agrobacterium uzrokovala pojavu tumora stabljike.
Da bi se osigurala povratna informacija jesu li ciljane stanice prihvatile željenu rekombiniranu DNA ili nisu, upotrebljavaju se selekcijski markeri. To su najčešće geni koji pružaju otpornost na neki antibiotik i ugrađuju se u rekombiniranu DNA zajedno s prvim željenim genom. Bakterije s ugrađenom rekombiniranom DNA nasađuje se na hranjivu podlogu s upravo tim antibiotikom. Bakterije koje nisu prihvatile rekombiniranu DNA, nisu otporne na antibiotike. One bakterije koje su preživjele, osim što su otporne na taj antibiotik, rezultat su uspješnoga prijenosa željenoga gena.
Slika 4.2.2.: Na hranjivoj podlozi s antibiotikom mogu se uzgojiti samo one bakterijske kulture koje su uspjele ugraditi rekombinirani plazmid sa željenim obilježjem i s otpornosti na korišteni antibiotik. Bakterije koje nisu primile željeno obilježje, nemaju otpornost na taj antibiotik i ne razvijaju se u hranjivoj podlozi.
Ovakva nova molekula DNA nastala povezivanjem segmenata molekula DNA različitoga podrijetla naziva se rekombinirana DNA. Organizmi koji u svome genomu sadrže rekombiniranu DNA zovu se genetički modificirani organizmi – GMO. Unos rekombinirane DNA u bakterijske stanice razmjerno je jednostavan.
Velik broj bakterija unosi stranu DNA samostalno putem transformacije.
Druge stanice potrebno je stimulirati različitim složenim kemijskim ili električnim podražajima da preuzmu stranu DNA i ubacuju je u vlastiti genom.
Vrlo česta metoda unosa rekombinirane DNA jest putem virusa.
Unos se obavlja mehanizmom koji je vrlo sličan transdukciji.
U laboratorijima se rekombinirana DNA:
umetne u virusnu kapsidu
virusna kapsida inficira ciljanu stanicu
u ciljanu stanicu virusna kapsida ubacuje svoj genom.
Virusi koji se upotrebljavaju za umetanje rekombinirane DNA u ciljane stanice zovu se virusni vektori.
Virusni vektori mogu inficirati bakterijske stanice i eukariotske stanice. Rekombinirana DNA u biljne se stanice najčešće unosi bakterijama iz roda Agrobacterium.
Te bakterije prirodno u biljkama uzrokuju tumore.
Bakterija sadrži plazmid koji se procesom sličnim bakterijskoj konjugaciji ugrađuje u jezgreni genom biljke.
Molekularni biolozi mogu:
u bakterijski enzim ubaciti gene sa željenim svojstvima
koristiti se bakterijom kao vektorom za unos rekombinirane DNA.
Slika 4.2.2.: Breza na kojoj je infekcija bakterijom iz roda Agrobacterium uzrokovala pojavu tumora stabljike.
Za dobivanje povratne informacije jesu li ciljane stanice prihvatile željenu rekombiniranu DNA ili je nisu prihvatile upotrebljavaju se selekcijski markeri.
Selekcijski su markeri:
najčešće geni koji pružaju otpornost na neki antibiotik
ugrađuju se u rekombiniranu DNA zajedno s prvim željenim genom.
Bakterije s ugrađenom rekombiniranom DNA nasađuje se na hranjivu podlogu s tim antibiotikom.
Bakterije koje nisu prihvatile rekombiniranu DNA nisu otporne na antibiotike.
Bakterije koje su preživjele otporne su na taj antibiotik i rezultat su uspješnoga prijenosa željenoga gena.
Slika 4.2.3.: Na hranjivoj podlozi s antibiotikom mogu se uzgojiti samo one bakterijske kulture koje su uspjele ugraditi rekombinirani plazmid sa željenim obilježjem i s otpornosti na korišteni antibiotik. Bakterije koje nisu primile željeno obilježje, nemaju otpornost na taj antibiotik i ne razvijaju se u hranjivoj podlozi.
CRISPR/Cas9 metoda
Donedavno su sve metode genetičkoga inženjerstva bile dosta neprecizne. Virusni vektori ne biraju mjesto na kojemu će ugraditi genom u svojoj kapsidi i mogu ga lako ugraditi usred nekoga funkcionalnog gena čime rade dodatnu štetu stanici. Rezultati takve ugradnje rekombinirane DNA veoma su nepredvidljivi, a sam proces postaje znatno skuplji i dugotrajniji.
Otkrićem CRISPR regije DNA i Cas9 proteina 2012. godine proces genetičkoga inženjerstva postao je mnogo precizniji, jeftiniji i brži, a istodobno i dostupniji mnogo većemu broju laboratorija. CRISPR regija otkrivena je u nekim bakterijama kao prilagodljiv obrambeni sustav od virusnih infekcija. Nakon što proteinom Cas9 razreže virusnu DNA, bakterija fragmente te DNA sačuva i ugradi u vlastitu DNA unutar regije koju zovemo CRISPR. Takva bakterija tako pamti virusnu DNA i od nje se onda i učinkovitije brani.
Pogledajte video u kojemu je objašnjen princip korištenja CRISPR regije u genetičkome inženjerstvu.
Donedavno su sve metode genetičkoga inženjerstva bile dosta neprecizne.
Virusni vektori ne biraju mjesto na kojemu će ugraditi genom u svojoj kapsidi.
Genom mogu lako ugraditi usred nekoga funkcionalnog gena čime rade dodatnu štetu stanici.
Rezultati takve ugradnje rekombinirane DNA veoma su nepredvidljivi.
Sam proces postaje znatno skuplji i dugotrajniji.
Otkrićem CRISPR regije DNA i Cas9 proteina 2012. godine proces genetičkoga inženjerstva postao je:
mnogo precizniji, jeftiniji i brži
istodobno dostupniji mnogo većemu broju laboratorija.
CRISPR regija otkrivena je u nekim bakterijama kao prilagodljiv obrambeni sustav od virusnih infekcija.
nakon što proteinom Cas9 razreže virusnu DNA, bakterija fragmente te DNA sačuva
a sačuvane fragmente ugradi u vlastitu DNA unutar regije koju zovemo CRISPR
Takva bakterija tako pamti virusnu DNA i od nje se onda i učinkovitije brani.
Pogledajte video u kojemu je objašnjen princip korištenja CRISPR regije u genetičkome inženjerstvu.
Prikazana je žita bakterija unutar koje se nalazi ljubičasta kružnica, njena kružna DNA. Ta je ljubičasta DNA zumirana i vidljiv je samo jedan njezin zaobljen dio. Dijelovi prikazane DNA postaju zeleni, to je označena CRISPR regija unutar te DNA.
Zatim je prikazan bakteriofag koji napada tu žutu bakteriju, virus ubrizgava zelenu traku u žutu bakteriju - to je virusna DNA. Ta virusna DNA se ugradi u bakterijsku i ona postaje nova CRISPR regija.
Zatim je prikazana plava zaobljena struktura koja predstavlja enzim Cas9. Iz CRISPR regije u bakterijskoj DNA (ona zelena regija) se stvori kratka molekula RNA (traka zelene boje koja odgovara CRISPR regiji). Ta zelena traka se lagano savija i ulazi u onu plavu tvorbu, enzim Cas9. Plavi enzim koristi slijed u zelenoj traci da identificira istovjetnu i komplementarnu regiju u obližnjoj DNA ružičaste boje (predstavlja ljudsku DNA). Enzim na željenom mjestu precizno razrezuje DNA.
Stanica tako prerezanu DNA nastoji popraviti. Koristi obližnju molekulu DNA koja ima iste slijedove nukleotida. Moguće je podmetnuti umjetnu DNA s takvim dijelovima da se ugradi željeni gen u tako razrezanu molekulu DNA.
Matične stanice i kloniranje
Matične stanice jesu stanice višestaničnih organizama koje imaju mogućnost mnogih uzastopnih dioba i diferenciranja u različite tipove stanica i tkiva ovisno o njihovoj zadaći. Prisjetite se mehanizama genske regulacije kojom stanice aktiviraju samo potrebne gene za izvršavanje svojih zadaća.
Matične stanice jesu stanice višestaničnih organizama koje imaju mogućnost:
mnogih uzastopnih dioba
diferenciranja u različite tipove stanica i tkiva ovisno o njihovoj zadaći.
Prisjetite se mehanizama genske regulacije kojom stanice aktiviraju samo potrebne gene za izvršavanje svojih zadaća.
Diferencijacija matičnih stanica
Istražite metode diferencijacije matičnih stanica životinjskoga organizma klikom na pojedinu fazu ranog razvoja organizma.
Zigota
Blastocista
Matične stanice
Diferencirane stanice
Tkiva i organi
U biljnim organizmima stanice s mogućnostima neograničene diobe i diferencijacije u različite tipove tkiva zovemo meristemske stanice. Dva su glavna tipa meristemskoga tkiva u biljnim organizmima: vršni meristem i bočni meristem.
U biljnim organizmima stanice s mogućnostima neograničene diobe i diferencijacije u različite tipove tkiva zovemo meristemske stanice. Dva su glavna tipa meristemskoga tkiva u biljnim organizmima:
vršni meristem
bočni meristem.
Meristemske stanice
Vršni meristem (označen strjelicom) nalazimo u vrhovima svih stabljika i korijena te svih njihovih ogranaka. Njihovim se dijeljenjem omogućuje vršni rast biljke. Vrh korijena kukuruza, povećanje x25.
Bočni meristem (označen zeleno) nalazimo blizu ruba stabljike golosjemenjača i dvosupnica. Njihovim se dijeljenjem omogućuje rast u širinu koji se najbolje vidi kod drvenstih biljaka. Stabljika biljke kikirikija, povećanje x14.
×
Vršni meristem (označen strjelicom) nalazimo u vrhovima svih stabljika i korijena te svih njihovih ogranaka. Njihovim se dijeljenjem omogućuje vršni rast biljke. Vrh korijena kukuruza, povećanje x25.
Bočni meristem (označen zeleno) nalazimo blizu ruba stabljike golosjemenjača i dvosupnica. Njihovim se dijeljenjem omogućuje rast u širinu koji se najbolje vidi kod drvenstih biljaka. Stabljika biljke kikirikija, povećanje x14.
Korištenje matičnih stanica
Matične stanice imaju potencijalno veliku ulogu u medicini. Danas se transplantacija nediferenciranih stanica koštane srži koristi u terapiji pacijenata oboljelih od leukemije. Transplantirane stanice u koštanoj srži preuzimaju ulogu stvaranja zdravih leukocita. Istraživači se nadaju da bi s razvojem tehnologije iz matičnih stanica mogli uzgajati i čitave organe te tkiva koje je teško ili nemoguće zamijeniti. Potencijal je takva uzgoja velik i znatno bi poboljšao kvalitetu života mnogih pacijenata.
Dobivanje matičnih stanica
Matične stanice odraslih organizama imaju dosta suženu mogućnost diferenciranja i kao takve se ne mogu upotrijebiti za uzgoj novih organa ili tkiva. Primjerice, stanice koštane srži mogu postati bilo koja krvna stanica, ali ne mogu se diferencirati ni u jednu drugu vrstu stanica. Prilikom transplantacije stanica koštane srži uvijek postoji opasnost od njihova odbijanja osim u slučajevima veoma bliske srodnosti donora. Istraživanja su zato usmjerena prema pronalasku potpuno nediferenciranih ili pluripotentnih stanica.
Trenutačno se razvija tehnologija kojom bismo mogli obične tjelesne stanice odrasle osobe potaknuti da se dediferenciraju i dobiju mogućnost postati bilo koja druga stanica sa sposobnošću diobe. Danas takva tehnologija još nije dostupna. Drugi je način dobivanja matičnih stanica kloniranje tjelesnih stanica organizma.
Korištenje matičnih stanica
Matične stanice jesu stanice koje imaju mogućnost diferencirati se u bilo koji tip stanice ili tkiva. Matične stanice imaju potencijalno veliku ulogu u medicini.
Danas se transplantacijom nediferenciranih stanica koštane srži koriste u terapiji pacijenata oboljelih od leukemije.
Transplantirane stanice u koštanoj srži preuzimaju ulogu stvaranja zdravih leukocita.
Istraživači se nadaju da bi s razvojem tehnologije iz matičnih stanica mogli uzgajati i čitave organe te tkiva koje je teško ili nemoguće zamijeniti.
Potencijal je takva uzgoja velik i znatno bi poboljšao kvalitetu života mnogih pacijenata.
Dobivanje matičnih stanica
Matične stanice odraslih organizama imaju dosta suženu mogućnost diferenciranja. Zbog manje diferencijacije stanice odraslih organizama ne mogu se upotrijebiti za uzgoj novih organa ili tkiva.
Primjerice:
stanice koštane srži mogu postati bilo koja krvna stanica, ali ne mogu se diferencirati ni u jednu drugu vrstu stanica
prilikom transplantacije stanica koštane srži uvijek postoji opasnost od njihova odbijanja osim u slučajevima veoma bliske srodnosti donora.
Istraživanja su zato usmjerena prema pronalasku potpuno nediferenciranih ili pluripotentnih stanica.
Trenutačno se razvija tehnologija kojom bismo mogli obične tjelesne stanice odrasle osobe potaknuti da se dediferenciraju i dobiju mogućnost postati bilo koja druga stanica sa sposobnošću diobe. Danas takva tehnologija još nije dostupna.
Drugi je način dobivanja matičnih stanica kloniranje tjelesnih stanica organizma.
Kloniranje
Prikazana je metoda kloniranja ovce Dolly kroz pet osnovnih koraka. Klikom na redni broj svakog od koraka istražite kako je moguće klonirati sisavca i dobiti matične stanice odrasle jedinke.
Dosad je kloniran velik broj vrsta sisavaca i takva nam istraživanja sa sigurnošću pokazuju da je tako moguće dobiti matične stanice koje bi imale velik potencijal u medicinskim tretmanima. Dosada nije uspješno klonirana nijedna ljudska tjelesna stanica tom tehnologijom. Sam proces postavlja mnoga etička pitanja jer se iz razvijenoga embrija klonirane stanice izoliraju i upotrebljavaju određene stanice. Kloniranje ljudi trenutačno je zakonski zabranjeno u mnogim zemljama svijeta, uključujući i sve zemlje Europske unije.
Razmislite i raspravite o mogućim suprotstavljenim stajalištima o kloniranju ljudskih tjelesnih stanica.
Genetički modificirane matične stanice
Matične stanice mogu se genetički modificirati kako bi se smanjila mogućnost njihova odbijanja u tijelu primatelja te da dodaju nova svojstva koja poboljšavaju djelovanje novoga tkiva. Takve bi stanice, primjerice, mogle omogućiti dijabetičarima da sami trajno izlučuju inzulin, obnoviti dijelove srca i arterija osobama koje su pretrpjele srčani udar ili oboljelima od hemofilije omogućiti proizvodnju faktora grušanja krvi.
Dosada je kloniran velik broj vrsta sisavaca.
Ta istraživanja sa sigurnošću pokazuju da je kloniranjem moguće dobiti matične stanice koje bi imale velik potencijal u medicinskim tretmanima. Dosada nije uspješno klonirana nijedna ljudska tjelesna stanica tom tehnologijom.
Proces kloniranja ljudskih tjelesnih stanica postavlja mnoga etička pitanja jer se iz razvijenoga embrija klonirane stanice izoliraju i upotrebljavaju određene stanice. Kloniranje ljudi trenutačno je zakonski zabranjeno u mnogim zemljama svijeta, uključujući i sve zemlje Europske unije.
Razmislite i raspravite o mogućim suprotstavljenim stajalištima o kloniranju ljudskih tjelesnih stanica.
Genetički modificirane matične stanice
Matične stanice mogu se genetički modificirati. Genetičkom modifikacijom stanica želi se:
smanjiti mogućnost njihova odbijanja u tijelu primatelja
dodati nova svojstva koja poboljšavaju djelovanje novoga tkiva.
Primjerice, genetički bi modificirane stanice mogle:
omogućiti dijabetičarima da sami trajno izlučuju inzulin
obnoviti dijelove srca i arterija osobama koje su pretrpjele srčani udar
omogućiti oboljelima od hemofilije proizvodnju faktora grušanja krvi.
Za kraj...
Čovjek je i prije razvoja tehnologije za genetičko inženjerstvo utjecao na genom brojnih biljnih i životinjskih vrsta selektivnim križanjem.
Za razvoj tehnologije genetičkoga inženjerstva bilo je ključno otkriće restrikcijskih enzima koji režu molekule DNA tako da ostave ljepljive krajeve.
Molekula DNA kojoj je tehnologijom genetičkoga inženjerstva promijenjen sastav gena zove se rekombinirana DNA, a organizam u koji je takva molekula DNA unesena zove se genetički modificirani organizam – GMO.
CRISPR/Cas9 metoda učinila je metode genetičkoga inženjerstva znatno bržima i preciznijima.
Matične stanice jesu stanice koje imaju mogućnost diferencirati se u bilo koji tip stanice ili tkiva.
Čovjek je i prije razvoja tehnologije za genetičko inženjerstvo utjecao na genom brojnih biljnih i životinjskih vrsta selektivnim križanjem.
Za razvoj tehnologije genetičkoga inženjerstva bilo je ključno otkriće restrikcijskih enzima koji režu molekule DNA tako da ostave ljepljive krajeve.
Molekula DNA kojoj je tehnologijom genetičkoga inženjerstva promijenjen sastav gena zove se rekombinirana DNA.
Organizam u koji je unesena rekombinirana DNA zove se genetički modificirani organizam – GMO.
CRISPR/Cas9 metoda učinila je metode genetičkoga inženjerstva znatno bržima i preciznijima.
Matične stanice jesu stanice koje imaju mogućnost diferencirati se u bilo koji tip stanice ili tkiva
