Szukaj ściąg i wypracowań

Genetyka w życiu człowieka



Genetyka jest pojęciem stosunkowo nowym i obcym zwykłemu człowiekowi, ma ona jednak bardzo duże znaczenie w wielu dziedzinach życia: - rolnictwie - hodowli - medycynie. W rolnictwie:  zwiększanie plonów,  zwiększanie przeżywalności roślin,  tworzenie roślin wybujałych (poliploidów),  tworzenie nowych odmian odpornych na szkodliwe warunki środowiska,  hodowanie roślin w kierunku pożądanym dla człowieka, np. duże owoce, niskie drzewa, szybko owocujące odmiany. W hodowli:  prowadzenie krzyżówek rasotwórczych,  hodowle użytkowe,  tworzenie poliploidów zwiększających masę mięsną. W medycynie:  prowadzenie poradnictwa prenatalnego,  genetyka atakujących człowieka wirusów i bakterii w celu tworzenia szczepionek oraz leków,  produkowanie hormonów (np. insuliny),  stosowanie terapii genowej. Rolnictwo jest istotną dziedziną gospodarki większości państw, o jego rozwoju decyduje m.in. natura, która czasem jest trochę złośliwa np. ostry mróz lub choroby roślin. Dlatego właśnie naukowcy dążą do ulepszenia roślin ważnych dla rolnictwa. Geny „pozytywne” dla roślin- obce geny (pochodzące najczęściej od specjalnie wyhodowanych w laboratorium zdrowych roślinek) wstawione do plazmidu PLAZMIDY, biol. pozachromosomalne cząsteczki DNA zdolne do samoreplikacji, najczęściej koliste za pomocą technik rekombinacji DNA, wprowadza się następnie do roślin. Z tak transformowanych komórek otrzymano rośliny zdolne do wytwarzania zdrowych nasion, przenoszących funkcjonalne obce geny. Geny wzmacniające odporność roślin na choroby wirusowe lub herbicydy oraz kodujące związki owadobójcze zostały już wprowadzone do roślin ważnych dla rolnictwa. Wiele z nich przechodzi obecnie próby polowe. Działania te mają na celu uzyskanie roślin warzywnych, które będą odporniejsze na mróz, choroby lub np. będą odmianą wcześniej lub później dojrzewającą co jest istotne dlatego, że gdy I zbiór będzie niewielki lub zniszczy je powódź możemy poczekać na II zbiór nie mając obawy, że zabraknie „pożywienia” dla ludzi. Inne badania koncentrują się na poprawieniu wartości odżywczej roślin uprawnych. Naukowcy starają się ulepszać rośliny pod kątem zdrowia człowieka, który je zjada. Za pomocą inżynierii genetycznej roślin INŻYNIERIA GENETYCZNA, termin określający metody genetyczne umożliwiające łączenie (rekombinowanie) poza komórką (in vitro) fragmentów DNA, pochodzących z różnych organizmów i wprowadzanie ich do innych komórek i organizmów. poprawia się wartość odżywczą roślin uprawnych. Geny odpowiedzialne za wartości odżywcze wprowadza się do roślin. Cechy korzystne jednej odmiany warzywa (rośliny) np. smak, barwa, zapach są łączone z cechami innej rośliny, a są to np. wartości odżywcze (sole mineralne, witaminy. podst. pierwiastki ważne dla życia). Powstaje wówczas nowa odmiana warzywa bogatsza w substancje odżywcze od jej przodków. Jest to metoda tzw. krzyżówki, czyli połączenie 2 korzystnych cech z 2 różnych organizmów i powstanie organizmu mającego cechy przydatne dla człowieka. Dzięki wiedzy o genach można tworzyć rośliny wybujałe, czyli tzw. poliploidy, lub hodować rośliny pod kątem pożądalności dla człowieka, np. duże owoce, szybko owocujące odmiany lub niskie drzewa. Tworzy się także nowe odmiany odporne na szkodliwe warunki środowiska, zwiększa plony i przeżywalność roślin. Rośliny, którym „dodano” chromosomy mają większe kwiaty, owoce lub kłosy ( mutacja ). Jak dotąd, co najmniej 38 różnych gatunków roślin zostało genetycznie zmodyfikowanych i przetestowanych w próbach polowych. Istnieją i zostały już także przetestowane w próbach polowych genetycznie zmodyfikowane kwiaty. Użycie genetycznie zmodyfikowanych pomidorów, soi, bawełny, kukurydzy, rzepaku, winogron i ziemniaków odbywa się bez żadnych ograniczeń w Stanach Zjednoczonych. W Europie dopuszczono na rynek genetycznie zmodyfikowany tytoń, rzepak i kukurydzę. Więcej o wykorzystaniu roślin genetycznie zmodyfikowanych opiszę w rozdziale „ Żywność genetycznie zmodyfikowana”. Istnienie genetyki jest bardzo ważne dla hodowli zwierząt gospodarczych i tych hodowanych dla własnej przyjemności. Dzięki zmianom genetycznym powstającymi naturalnie bądź przez ingerencję człowieka mamy dziś na świecie wiele tysięcy gatunków zwierząt. Hodowla ma na celu udoskonalenie cech i lepsze przystosowanie do pełnienia określonej roli. Pierwszą, którą opiszę, metodą stosowaną w rolnictwie jest metoda tzw. krzyżówki, którą stosuje się również w rolnictwie. Polega ona na krzyżowaniu ze sobą korzystnych genów 2 organizmów i powstanie nowego organizmu mającego lepszą kombinację cech i bardziej przydatnemu człowiekowi. Przykładem krzyżówki mogą być konie. Każdy typ konia powstał w wyniku krzyżowania z różnymi rasami. Peruwiański paso z Kolumbii powstał z krwi koni berberyjskich i arabskich i ma bardzo zwartą budowę ciała. Popularny kuc americas został wyhodowanych w latach 50. w stanie lowa. W wyniku krzyżówki ogiera kuca szetlandzkiego z klaczą appaloosa przyszedł na świat miniaturowy źrebak o imponującym umaszczeniu. Zwierzęta hodowane są przede wszystkim dla potrzeb człowieka. Poprzez dodanie pewnego genu do jakiegoś osobnika można uzyskać zwierzę o zwiększonej masie mięsnej co jest istotne w hodowli zwierząt przeznaczonych do uboju np. krowy, świnie. Jest to także wykorzystywane dla różnych zwierząt pociągowych ponieważ zwiększona masa mięsna to również większa siła zwierzęcia. Jest to metoda poliploidowa. Hodowle użytkowe także nie obędą się bez genetyki. Dobrze wszystkim znany gołąb pocztowy powstał także w wyniku zmian genetycznych gołębia skalnego, żyjącego dziko w krajach śródziemnomorskich, który jest formą wyjściową 200 ras gołębi. Zwierzęta hodowane są niestety również w celach doświadczeniowych. Obecnie istnieje kilka szczepów myszy wykorzystywanych w laboratoriach i robi się tam z nimi potworne rzeczy. Np. zarodkowi jednej myszy wszczepiono zmutowany gen odpowiadający za rozwój kończyn ( organizm transgeniczny ), a drugiej nie. W przypadku roślin często wywołuje się mutacje, lecz w przypadku zwierząt robi się to znacznie rzadziej gdyż dodanie chromosomów powoduje często bardzo poważne upośledzenia organizmu zwierzęcia. Na zmiany uzyskiwane w hodowli niegdyś trzeba było czekać nawet kilka lat, a dziś dzięki inżynierii genetycznej efekty są widoczne w ciągu jednego pokolenia. Jest to bardzo ważne m.in. dla medycyny. Genetyka jest niezwykle ważna i pomocna w medycynie. Dzięki niej uratowano już życie i zdrowie wielu ludzi i nie wyobrażam nawet sobie na jakim poziomie byłaby teraz medycyna gdyby nie wiedza z zakresu genetyki. Dzięki genetyce prowadzona jest produkcja hormonów, które wcześniej można było pozyskiwać tylko z organizmów zwierzęcych lub ludzkich. Dla pewnej grupy chorób (hemofilia, zaburzenia związane z brakiem hormonu wzrostu, rozedma wynikająca z braku alfa-1-antytrypsyny) jedynym sposobem leczenia jest podawanie białka identycznego z obecnym w ludzkim organizmie. Jest ewidentne, że pozyskiwanie takich produktów jest wielkim problemem. Niektóre z nich (właśnie czynniki krzepliwości krwi) uzyskiwano dawniej z krwi ochotników - obecnie raczej się unika krwi jako materiału wyjściowego do preparatyki białek ze względu na zaistniałe przypadki zakażenia hemofilityków przyjmujących te produkty wirusem powodującym AIDS. Hormon wzrostu można było tylko izolować z ludzkich mózgów, co było poważnym problemem. Co więcej, ta metoda izolacji była odpowiedzialna za zakażenie szeregu osób pobierających hormon wzrostu zakaźnymi cząsteczkami obecnymi w tkance. Inne białko np. stosowana w leczeniu bardzo częstej choroby - cukrzycy - insulina - mogło być izolowane ze zwierząt (trzustki bydlęce albo świńskie), ale nieznacznie różniło się od białka ludzkiego, co mogło dawać niepożądane efekty. Inżynieria genetyczna rozwiązała te problemy przez umożliwienie klonowania genów kodujących pożądane białka. Są obecnie na świecie bakterie produkujące insulinę, produkujące czynniki krzepliwości krwi i hormon wzrostu, które można otrzymywać stosunkowo łatwo i w dużych ilościach, i które nie są zanieczyszczone czynnikami powodującymi ludzkie choroby. W XXI w. będzie też możliwe leczenie przyczyny choroby - przez podawanie pacjentom cierpiącym na choroby genetyczne ,,zdrowych'' genów, które umożliwią im produkcję brakujących białek. Tego typu metody terapeutyczne są obecnie w różnych stadiach badań klinicznych, podobnie jak metody leczenia raka, m. in. przez wprowadzanie genów, które są nieczynne w komórkach nowotworu. Poznanie ludzkiego genomu pozwala na określenie czy dana osoba zachoruje na jakiś nowotwór. Takie badania wykonuje się często gdy osoba jest obciążona zmutowanymi genami dziedzicznie, np. w przypadku raka piersi gdy chorowała babka, matka to córka prawdopodobnie też zachoruje,a wiemy, że wcześnie wykryty rak jest prawie w 100% uleczalny. Badania można przeprowadzić także na płodzie dziecka i określić czy jest zdrowe czy też chore np. na hemofilię czy zespół Downa ( badania prenatalne ). Genetyka okazała się również niezwykle pomocna bezpłodnym parom. Dzięki metodzie in vitro czyli sztuczne zapłodnienie wiele par doczekało się potomstwa. Sztuczne zapłodnienie przebiega w warunkach laboratoryjnych poza ciałem matki i polega na połączeniu komórki rozrodczej męskiej- plemnik z komórką rozrodczą żeńską- komórka jajowa i umieszczeniu w macicy matki jednak ta metoda nie zawsze jest skuteczna. Poznając strukturę genową wirusów i bakterii atakujących człowieka można wymyślić szczepionki i leki na dane choroby, na półkach aptek pojawia się coraz więcej leków przyrządzanych technikami inżynierii genetycznej. Oprócz białek-leków są też białka-szczepionki, głównie przeciwko chorobom wirusowym, z których najbardziej chyba znana jest szczepionka przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B, będąca białkiem produkowanym ze sklonowanego w drożdżach genu tego wirusa. Ostatnio szeroko powszechne jest stosowanie terapii genowej, która polega na wprowadzeniu prawidłowych genów do organizmu pacjenta np. leczenia raka, m. in. przez wprowadzanie genów, które są nieczynne w komórkach nowotworu. Dzięki tej terapii być może w przyszłości wielu ludziom uratuje się życie lub będzie można skutecznie leczyć ludzi cierpiących na choroby genetyczne. Pierwsze próby terapii genowej dzieci z ciężkim złożonym niedoborem odporności (SCID) przeprowadzono w latach 1991-93. Przyniosły one dobre rezultaty. Cała piątka dzieci prowadzi obecnie normalne życie.

prace autoryzowano lub edytowano: 27.11.2003 o: 20:41:59



PODOBNE PRACE

skomentuj to