Główna różnica – klonowanie a inżynieria genetyczna

Klonowanie i inżynieria genetyczna to dwa rodzaje technik w biotechnologii, które są wykorzystywane do wytwarzania organizmów pożytecznych. Klonowanie to stworzenie doskonałej repliki konkretnego organizmu. Inżynieria genetyczna to tworzenie nowego organizmu poprzez modyfikację genomu konkretnego organizmu. ten główna różnica między klonowaniem a inżynierią genetyczną jest to w klonowaniu nowy organizm jest genetycznie podobny do organizmu rodzicielskiego, podczas gdy w inżynierii genetycznej nowy organizm nie jest genetycznie identyczny z organizmem rodzicielskim. Klonowanie można również uznać za proces naturalny, ponieważ zachodzi podczas rozmnażania bezpłciowego.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest klonowanie? – Definicja, klonowanie molekularne, klonowanie reprodukcyjne, proces 2. Co to jest inżynieria genetyczna – Definicja, proces, rola 3. Jakie są podobieństwa między klonowaniem a inżynierią genetyczną? – Zarys wspólnych cech 4. Jaka jest różnica między klonowaniem a inżynierią genetyczną? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe terminy: rozmnażanie bezpłciowe, klonowanie, inżynieria genetyczna, genom, klonowanie molekularne, inżynieria genetyczna, klonowanie reprodukcyjne

Co to jest klonowanie

Klonowanie odnosi się do tworzenia podobnych populacji genetycznie identycznych osobników. Stąd klon ma ten sam materiał genetyczny co rodzic. Klonowanie odbywa się naturalnie poprzez rozmnażanie bezpłciowe. Bakterie i rośliny, a także niektóre formy zwierzęce, rozmnażają się bezpłciowo, dając genetycznie podobne potomstwo. Stąd klon i organizm rodzicielski mają dokładnie podobne cechy fenotypowe. Klon drzew pokazano na rysunku 1.

Rysunek 1: Klon

Dwa rodzaje technik klonowania stosowane w biotechnologii to klonowanie molekularne i klonowanie reprodukcyjne.

Klonowanie molekularne

W klonowaniu molekularnym jako klon można wytworzyć wiele kopii określonego genu. Jest używany w badaniu konkretnego genu lub ekspresji genu. Najpierw pożądany fragment DNA jest wstawiany do plazmidu, a plazmid może być transformowany do bakterii wraz z wstawionym fragmentem. Replikacja plazmidu wewnątrz bakterii wytwarza dużą liczbę identycznych kopii lub klonów plazmidu ze wstawką. Klony te można wyizolować z komórek bakteryjnych lub poddać ekspresji wewnątrz bakterii w celu uzyskania produktu genu. Białka insulinopodobne są produkowane w wyniku klonowania molekularnego na dużą skalę. Tworzenie zrekombinowanego plazmidu pokazano na figurze 2.

Rysunek 2: Rekombinowany plazmid

Klonowanie reprodukcyjne

Klonowanie reprodukcyjne to metoda tworzenia identycznej kopii całego organizmu wielokomórkowego. Większość wyższych organizmów używa rozmnażania płciowego, w którym fuzja haploidalnych gamet tworzy nowy osobnik diploidalny. W tym przypadku diploidalny dopełniacz genetyczny i cytoplazma komórki jajowej są dwoma wymaganiami do produkcji zarodka. To podejście może być sztucznie wytworzone przez usunięcie haploidalnego jądra komórki jajowej i umieszczenie diploidalnego, somatycznego jądra dawcy w komórce jajowej. Procedurę klonowania reprodukcyjnego przedstawiono na rycinie 3.

Rysunek 3: Klonowanie reprodukcyjne

Następnie komórka jajowa jest stymulowana do podziału, tworząc nowy organizm, który składa się z tej samej informacji genetycznej, co dawca. Dolly była pierwszym sklonowanym zwierzęciem rolniczym, które urodziło się w 1996 roku i od tego czasu sklonowano kozy, byki, a także konie.

Co to jest inżynieria genetyczna

Inżynieria genetyczna odnosi się do modyfikacji DNA w celu wytworzenia nowych typów organizmów poprzez wstawienie lub usunięcie genów. Modyfikację DNA można osiągnąć poprzez wprowadzenie obcego DNA do wektora plazmidowego i transformację do organizmu. Organizm ze zmodyfikowanym DNA nazywany jest organizmem genetycznie zmodyfikowanym (GMO). Jeśli dany organizm otrzymuje geny od kilku gatunków, nazywany jest organizmem transgenicznym. Tworzenie organizmów zmodyfikowanych genetycznie pokazano na rycinie 4.

Rysunek 4: Inżynieria genetyczna

Bakterie, rośliny, a także zwierzęta zostały zmodyfikowane genetycznie do celów naukowych, rolniczych, medycznych lub przemysłowych.

Podobieństwa między klonowaniem a inżynierią genetyczną

Różnica między klonowaniem a inżynierią genetyczną

Definicja

Klonowanie: Klonowanie odnosi się do tworzenia podobnych populacji genetycznie identycznych osobników.

Inżynieria genetyczna: Inżynieria genetyczna odnosi się do modyfikacji DNA w celu wytworzenia nowych typów organizmów poprzez wstawienie lub usunięcie genów.

Naturalny/sztuczny

Klonowanie: Klonowanie może zachodzić naturalnie podczas rozmnażania bezpłciowego oraz sztucznie poprzez klonowanie molekularne i klonowanie reprodukcyjne.

Inżynieria genetyczna: Inżynieria genetyczna to sztuczna technika.

Materiał genetyczny

Klonowanie: Klonowanie to produkcja większej liczby kopii, które są genetycznie identyczne.

Inżynieria genetyczna: Inżynieria genetyczna zmienia materiał genetyczny konkretnego organizmu.

Rola

Klonowanie: Klonowanie jest ważne dla zachowania korzystnych cech danego organizmu przez pokolenia.

Inżynieria genetyczna: Inżynieria genetyczna zajmuje się wprowadzaniem nowych, pożądanych cech do konkretnego organizmu.

Wniosek

Klonowanie i inżynieria genetyczna to dwie techniki stosowane w biotechnologii do wytworzenia pożądanego organizmu. Klonowanie występuje również w naturze poprzez rozmnażanie bezpłciowe. Jest to produkcja dokładnej repliki konkretnego organizmu. Dlatego informacja genetyczna nowego organizmu jest taka sama jak rodzica. Inżynieria genetyczna to wprowadzenie do organizmu nowego genu, wprowadzającego pożądaną cechę do tego organizmu. Stąd w inżynierii genetycznej zmienia się materiał genetyczny organizmu. Dlatego główną różnicą między klonowaniem a inżynierią genetyczną jest zmiana zestawu informacji genetycznej konkretnego organizmu.

Referencja:

1. Gair, Charles Molnar i Jane. „10.1 Klonowanie i Inżynieria Genetyczna” Koncepcje Biologii – 1. Wydanie Kanadyjskie. Dostępny tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Quakingfallcolors” Autor: Beeblebrox z angielskiej Wikipedii (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia 2. „Rekombinowane tworzenie plazmidów” Autor: Minestrone Soup w angielskiej Wikipedii (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia 3. „Klon Dolly” Autor: Squidonius (dyskusja) – Praca własna (oryginalny tekst: self-made) (domena publiczna) przez Commons Wikimedia 4. „Zwierzęta poddane inżynierii genetycznej (23533118540)” Autor: Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków – Zwierzęta poddane inżynierii genetycznej (domena publiczna) przez Commons Wikimedia