19 – Biotechnologie

19 – Biotechnologie
19.2 Genetisch gemodificeerde dieren
Gene Replacement
= een gen wordt gewijzigd (bv een gene knock-out)
Gen van interesse wordt geïsoleerd en gekloond -> toevoeging van neomycin-resistance(NeoR) -> gen
geïnactiveerd -> thymidine kinase(TK) wordt geïnjecteerd naast het gen van interesse -> Geheel wordt
ingebracht in embryonale stam cellen -> homologe recombinatie treed op -> geheel wordt geïnjecteerd
in vroege embryo’s(blastocysts) -> embryonale cellen en blastocyten mixen -> er kan hierdoor een
organisme ontstaan die beide cellen heeft(=chimera).
Gene knock-out
In veel gevallen heeft een gen knock-out geen effect op het fenotype. Omdat:
- het gen maar sowieso weinig effect had op het fenotype.
- door gene redundancy; een ander erop lijkend gen neemt de functie over.
Knocking-out :
1) kan ideeën geven over hoe het gen normaal werkt
2) kan uitleg geven hoe eenzelfde gen een ziekte veroorzaakt
Ook maken onderzoekers gebruik van gen overexpressie. Hiervoor maken ze gebruik van gen additie
waarbij een gen van interesse wordt toegevoegd aan een genoom(=gene knockin).
19.3 Klonen en stamcellen
Reproductive cloning = de methode om twee of meer genetisch dezelfde individuen te creëren.
Onderzoekers verwijderen de nucleus van een eicel en een Mammary cel van een ander individu -> deze
worden samengebracht -> zygote begint ebryonale ontwikkelingen -> wordt ingebracht in een
‘surrogaat’ individu.
Het schaap Dolly bleek genetisch ouder te zijn dan dat ze eigenlijk was, kwam waarschijnlijk door de
telomeren.
Stamcellen
Stamcellen hebben de mogelijkheid zich te differentiëren in meerdere gespecialiseerde cellen.
- Bevruchte eicel ; kan zich tot álle cel typen differentiëren(=totipotent)
- Embryonic stam(ES) cellen ; kunnen zich tot bijna alle cellen differentiëren(=pluripotent)
- Embryonic germ(EG) cellen ; kunnen zich tot bijna alle cellen differentiëren(=pluripotent)
- Stam cellen ; kunnen zich tot veel cellen differentiëren(=multipotent), bv Hematopoietic stem cells
(HSCs) ; kunnen zich tot twee typen differentiëren(beenmerg)
- Stam cellen ; kunnen zoch tot één type cel differentiëren(=unipotent)
19.4 Genetische modificatie bij planten
Meest gebruik gemaakt van ‘Agrobacterium tumefaciens’, die van nature al planten infecteert. Het heeft
een Ti plasmide met een bepaald segment(= T DNA) voor het transport de gastcel in.
Dit T DNA wordt door onderzoekers gebruikt als vector(= T-DNA vectors).
Een gen van interesse wordt in het T DNA geïnjecteerd -> getransformeerd in A. Tumefaciens ->
toevoeging van toxinen, resistentie -> alleen de cellen met T DNA blijven over -> getransporteerd naar
een mediumm.
Andere methoden zijn:
- Biolistic gene transfer(gene gun) ; planten cellen worden met hoge snelheid beschoten met
microprojectiles gecoat met DNA -> mocriprojectiles penetreren de celwand en membraan en komen zo
binnen.
- Microinjection ; injecteren met een naald
- Electroporation ; het gebruiken van stroom om tijdelijke gaatjes in het membraan te maken.
19.5 Humane gen therapie
Gene therapy: het introduceren van gekloonde genen in levende cellen voor zieke bestrijding.
Dit is moeilijk want hiervoor moeten veel cellen in het lichaam dit gen opnemen. 2 technieken:
1. Nonviral: Door middel van ‘liposomen’(vet blaasjes). Hierin zit het DNA. Ze smelten makkelijk samen
met het celmembraan(=endocytosis) en het DNA zit in de cel.
2. Viral: via virussen(retro-, adeno- en parvo-‘s). Virussen krijgen het gen toegevoegd -> worden van
nature opgenomen in een cel -> laten hier hun genoom vrij -> DNA komt in een chromosoom.
Het nadeel van de virale manier is dat het tot resistentie kan leiden.