Hauptunterschied – Gentechnik vs. rekombinante DNA-Technologie
Genetische Materialien von Organismen können durch gentechnische Verfahren oder rekombinante DNA-Technologie verändert werden. Rekombinante DNA-Technologie ist der Prozess, der verwendet wird, um ein rekombinantes DNA-Molekül zu erzeugen, das die interessierende DNA und Vektor-DNA trägt, während Gentechnik ein breiter Begriff ist, der verwendet wird, um die Prozesse zu beschreiben, die an der Manipulation der genetischen Struktur eines Organismus beteiligt sind. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Gentechnik und rekombinanter DNA-Technologie.
Was ist Gentechnik?
Gentechnik ist ein weit gefasster Begriff, der verwendet wird, um eine Reihe von Techniken zu bezeichnen, die an der Manipulation der genetischen Ausstattung eines Organismus beteiligt sind. Gentechnik wird unter In-vitro-Bedingungen durchgeführt (außerhalb eines lebenden Organismus, in einer kontrollierten Umgebung).
Gene sind für Proteine und andere Proteinvorläufer codiert, die für Wachstum und Entwicklung unerlässlich sind. Wenn Wissenschaftler die Anordnung, Expression, Genregulation usw. von Genen untersuchen möchten, führen sie dieses bestimmte Gen in ein Wirtsbakterium ein, das in der Lage ist, das eingefügte Gen zu replizieren und mithilfe rekombinanter DNA-Technologie mehrere Kopien des gewünschten Gens herzustellen. Dabei werden bestimmte DNA-Fragmente geschnitten, in einen anderen Organismus eingebracht und im transformierten Organismus exprimiert. Die genetische Zusammensetzung des Organismus wird verändert, wenn fremde DNA eingeführt wird. Daher wird es als Gentechnik bezeichnet (genetische Manipulation mit fortschrittlichen Techniken). Wenn die genetische Ausstattung eines Organismus manipuliert wird, werden die Eigenschaften des Organismus verändert. Eigenschaften können verstärkt oder modifiziert werden, um zu erwünschten Veränderungen der Organismen zu führen.
Es gibt mehrere wichtige Schritte in der Gentechnik. Diese sind nämlich DNA-Sp altung und -Aufreinigung, Produktion rekombinanter DNA (rekombinanter Vektor), Transformation rekombinanter DNA in einen Wirtsorganismus, Vermehrung des Wirts (Klonierung) und Screening auf transformierte Zellen (korrekte Phänotypen).
Gentechnik ist auf eine Vielzahl von Organismen anwendbar, darunter Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen. Beispielsweise können transgene Pflanzen hergestellt werden, indem nützliche Eigenschaften wie Herbizidresistenz, Dürretoleranz, hoher Nährwert, schnelles Wachstum, Insektenresistenz, Submerstoleranz usw. unter Verwendung von Pflanzengentechnik eingeführt werden. Das Wort transgen bezieht sich auf gentechnisch veränderte Organismen. Die Produktion von transgenen Nutzpflanzen mit verbesserten Eigenschaften ist jetzt aufgrund der Gentechnik möglich. Transgene Tiere können auch für die Produktion von Humanarzneimitteln hergestellt werden, wie in Abbildung 01 gezeigt.
Abbildung_1: Gentechnisch veränderte Tiere
Gentechnik findet breite Anwendung in der Biotechnologie, in den Bereichen Medizin, Forschung, Landwirtschaft und Industrie. In der Medizin ist die Gentechnik an der Gentherapie und Produktion von menschlichen Wachstumshormonen, Insulin, verschiedenen Medikamenten, synthetischen Impfstoffen, menschlichen Albuminen, monoklonalen Antikörpern usw. beteiligt. In der Landwirtschaft werden gentechnisch veränderte Pflanzen wie Sojabohnen, Mais, Baumwolle und andere Pflanzen verwendet bestimmte wertvolle Eigenschaften werden gentechnisch hergestellt. In der Industrie wird die Gentechnik weithin angewendet, um rekombinante Mikroorganismen herzustellen, die in der Lage sind, wirtschaftlich nützliche Produkte, insbesondere Proteine und Enzyme, herzustellen. Umweltschutz (Bioremediation), Rückgewinnung von Metallen (Biomining), Herstellung von synthetischen Polymeren etc.sind auch in der Industrie durchführbar, die gentechnisch veränderte Mikroorganismen verwendet. In der Forschung wird die Gentechnik eingesetzt, um Tiermodelle bestimmter menschlicher Krankheiten zu erstellen. Genetisch veränderte Mäuse sind das beliebteste Tiermodell, das von Forschern verwendet wird, um Therapien für Krebs, Fettleibigkeit, Herzkrankheiten, Diabetes, Arthritis, Drogenmissbrauch, Angstzustände, Alterung, Parkinson usw. zu untersuchen und zu finden.
Was ist rekombinante DNA-Technologie?
Rekombinante DNA-Technologie ist die Technologie, die an der Herstellung eines rekombinanten DNA-Moleküls, das DNA von zwei verschiedenen Arten (Vektor- und Fremd-DNA) trägt, und dem Klonen beteiligt ist. Dies wird durch Restriktionsenzyme und DNA-Ligase-Enzyme erreicht. Restriktionsendonucleasen sind DNA-schneidende Enzyme, die bei der Trennung von interessierenden DNA-Fragmenten aus einem Organismus und dem Öffnen von Vektoren, hauptsächlich Plasmiden, helfen. DNA-Ligase ist ein Enzym, das die Verbindung getrennter DNA-Fragmente mit geöffnetem Vektor erleichtert, um eine rekombinante DNA zu erzeugen. Die Herstellung einer rekombinanten DNA (eines Vektors, der aus fremder DNA besteht) hängt hauptsächlich vom verwendeten Vektor ab. Der ausgewählte Vektor sollte in der Lage sein, sich in einer geeigneten Wirtszelle mit jedem kovalent daran gebundenen DNA-Segment selbst zu replizieren. Es sollte auch geeignete Klonierungsstellen und selektierbare Marker für das Screening enth alten. In der rekombinanten DNA-Technologie sind häufig verwendete Vektoren Plasmide von Bakterien und Bakteriophagen (Viren, die Bakterien infizieren).
Abbildung_02: Synthese rekombinanter DNA
Rekombinante DNA wird mit dem Ziel hergestellt, neue Proteine herzustellen, Genstrukturen und -funktionen zu untersuchen, Proteineigenschaften zu manipulieren, große Mengen an Proteinen zu ernten usw. Daher muss synthetisierte rekombinante DNA im Wirt repliziert und exprimiert werden. Daher umfasst die rekombinante DNA-Technologie den gesamten Prozess, der in der Gentechnik abläuft, beginnend mit dem Schritt der Isolierung der spezifischen DNA bis zum Screening von transformierten Zellen, die aus dem eingeführten Merkmal bestehen. Daher können die rekombinante DNA-Technologie und die Gentechnik als zwei miteinander verbundene Prozesse mit einem Hauptziel und ähnlichen Schritten betrachtet werden: Isolierung eines interessanten DNA-Inserts, Auswahl eines geeigneten Vektors, Einführung des DNA-Inserts (Fremd-DNA) in den Vektor zur Bildung rekombinanter DNA-Moleküle, Einführung eines rekombinanten DNA-Moleküls in einen geeigneten Wirt und Auswahl transformierter 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, der verwendet wird, um die genetische Struktur eines Organismus zu manipulieren. | Rekombinante DNA-Technologie ist die Technik, die verwendet wird, um ein rekombinantes DNA-Molekül herzustellen, das DNA von zwei verschiedenen Spezies enthält. |
| Synthese rekombinanter DNA | |
| Rekombinante DNA wird produziert | Rekombinantes DNA-Molekül wird produziert. |
Zusammenfassung – Gentechnik vs. rekombinante DNA-Technologie
Gentechnik ist ein Bereich der Molekularbiologie, der sich mit der Manipulation des Erbguts (DNA) eines Organismus um wertvolle Eigenschaften befasst. Rekombinante DNA-Technologie ist die Technik, die zur Herstellung rekombinanter DNA verwendet wird. Bei beiden Prozessen findet eine Manipulation des genetischen Materials eines Organismus statt. Obwohl es einen Unterschied zwischen Gentechnik und rekombinanter DNA-Technologie gibt, sind sie miteinander verbunden, und Gentechnik wäre ohne die Verwendung rekombinanter DNA-Technologie unmöglich.
