De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

20. BIOTECHNOLOGIE Technieken & toepassingen. DEFINITIE •Biotechnologie: bios, technologie - Klassieke biotechnologie - Moderne biotechnologie ▫ onderzoeken.

Verwante presentaties


Presentatie over: "20. BIOTECHNOLOGIE Technieken & toepassingen. DEFINITIE •Biotechnologie: bios, technologie - Klassieke biotechnologie - Moderne biotechnologie ▫ onderzoeken."— Transcript van de presentatie:

1 20. BIOTECHNOLOGIE Technieken & toepassingen

2 DEFINITIE •Biotechnologie: bios, technologie - Klassieke biotechnologie - Moderne biotechnologie ▫ onderzoeken van levensprocessen in organismen en deze desgewenst gebruiken, aanpassen voor toepassingen in geneeskunde, landbouw, forensisch onderzoek, … ▫ genomics, transcriptomics, proteomics

3 Genetisch wijzigen van organismen Biotechnologische toepassingen Biotechnologische technieken Biotechnologisch debat

4 NATUURLIJKE GENOVERDRACHT •1 streng DNA •plasmiden

5 NATUURLIJKE GENOVERDRACHT BACTERIE NAAR PLANT •Ti-plasmide (tumorinducerend plasmide)

6 NATUURLIJKE GENOVERDRACHT BACTERIE NAAR PLANT

7 NATUURLIJKE GENOVERDRACHT BACTERIE NAAR BACTERIE

8 NATUURLIJKE GENOVERDRACHT BACTERIE NAAR BACTERIE conjugatie

9 NATUURLIJKE GENOVERDRACHT VIRUS NAAR BACTERIE -nucleïnezuur: DNA of RNA -eiwitmantel -envelop: vetten + glycoproteïnen -obligaat parasiet

10 NATUURLIJKE GENOVERDRACHT VIRUS NAAR BACTERIE -bacteriofaag -kop + staartstuk

11 NATUURLIJKE GENOVERDRACHT

12 BACTERIE NAAR BACTERIE VIA VIRUS Transductie: DNA-overdracht van een bacterie op een andere bacterie via een faag

13 NATUURLIJKE GENOVERDRACHT VIRUS NAAR DIER -DNA-virus- RNA-virus ▫ herpesvirus ▫ polio ▫ papovavirus ▫ mazelen ▫ adenovirus en rhinovirus ▫ griep ▫ hepatitis B-virus ▫ hondsdolheid ▫ Ebola-virus

14 NATUURLIJKE GENOVERDRACHT VIRUS NAAR DIER -retrovirus RNA-virus met DNA-polymerase  transcriptie van RNA in DNA = copy-DNA (cDNA)  reversetranscriptase ~ retrovirus

15 NATUURLIJKE GENOVERDRACHT 1. retrovirus dringt cel binnen 2. envelop versmelt met plasmamembraan + eiwitmantel lost op 3. reversetranscriptie cDNA  in DNA cel wordt omgezet naar RNA + translatie 8. nieuwe virussen verlaten cel

16 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT BACTERIE NAAR BACTERIE -Restrictie-enzymen: verbreken bindingen ter hoogte van welbepaalde nucleotidensequenties -Het geknipte fragment heeft 2 uiteinden die enkelstrengig zijn = sticky ends

17 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT

18 BACTERIE NAAR BACTERIE -1973: Cohen en Boyer  m.b.v. restrictie- enzymen vreemd gen in bacterie binnenbrengen -Plasmide met tetracycline-resistentie + plasmide met penicilline-resistentie + restrictie-enzym + DNA-ligase  nieuwe plasmide resistent tegen beide antibiotica -Recombinant DNA: DNA ontstaan door DNA van diverse herkomst bij elkaar te brengen

19 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT

20 BACTERIE NAAR BACTERIE -Genetic engineering = DNA-technologie = gentechnologie = recombinant DNA-technologie = genmanipulatie = genetische manipulatie = genetische modificatie  gericht wijzigen van genetische informatie in een organisme = genetisch gemodificeerde organismen (GGO’s) of transgene organismen

21 Genetisch wijzigen van organismen Biotechnologische toepassingen Biotechnologische technieken Biotechnologisch debat

22 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT GENEESKUNDIGE TOEPASSINGEN •Productie van geneesmiddelen –Insuline –Groeihormoon –EPO •Productie van vaccins •Gentherapie •Stamceltherapie

23 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT GENEESKUNDIGE TOEPASSINGEN Insuline -1921: zuivering en isolatie -Isolatie uit pancreas koeien en varkens -Nu: insuline aanmaak in GGO’s (bacteriën, gisten)  biotech-insuline

24 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT 1. gen voor α-keten en gen voor β-keten m.b.v. restrictie-enzymen geïsoleerd 2. elk gen in afzonderlijk plasmide, ge- koppeld aan gen voor galactosidase (lactose  glucose + galactose) lactose is enige voedselbron  bacteriën vermeerderen + aanmaak galactosidase-insuline complex 5. complex isoleren en zuiveren 6. galactosidase-deel wordt verwijderd α-keten en β-keten aan elkaar gezet

25 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT GENEESKUNDIGE TOEPASSINGEN EPO (erythropoïetine) -Productie van EPO door nieren -Stimuleert aanmaak rode bloedcellen -EPO-concentraties in bloed heel laag  bloedtransfusies met extra rbc  tijdelijk effect + risico besmetting met virussen (hiv) -Genetisch gewijzigde ovariumcellen van Chinese hamster  voldoende en biologisch actief EPO

26 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT

27 GENEESKUNDIGE TOEPASSINGEN Productie van vaccins -Klassiek vaccin: injectie van verzwakte ziekteverwekkers  productie van antilichamen -Gentechnologisch vaccin: gen dat code voor eiwitten op buitenkant virussen bevat inbrengen in onschadelijk virus  wordt in dierlijke cellen vermeerderd  onschadelijk virusmengsel  productie van antilichamen

28 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT GENEESKUNDIGE TOEPASSINGEN Gentherapie -Foutieve gen vervangen door een goed werkend gen -In lichaamscellen waarbij foutieve gen en ziekte wordt hersteld in patiënt zelf = therapeutisch effect of genotypisch geneesmiddel -Ingebrachte gen = juiste versie van fout gen of nieuw gen dat corrigerend werkt

29 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT GENEESKUNDIGE TOEPASSINGEN Gentherapie -CIDS: congenitaal immuniteitsdeficiëntie- syndroom  defect in gen voor enzym ADA (adenosinedeaminase) -ADA  geen productie witte bloedcellen -Beenmergcellen van patiënt + correcte versie van ADA-gen

30 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT

31 LANDBOUWKUNDIGE TOEPASSINGEN -Vroeger: generaties lang kruisingen van planten  gewenste + ongewenste eigenschappen! -Nu: gewenste eigenschappen worden gericht in gewas gebracht door genetische transformatie -1985: Van Montagu & Schell  1 e transgene planten -Kleurverandering, insectresistenie, herbicide- tolerantie, langere houdbaarheid, grotere en meerdere vruchten,…

32 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT LANDBOUWKUNDIGE TOEPASSINGEN •Insectresistente planten •Planten bestand tegen onkruidverdelger •Planten met specifieke kwaliteiten: –Flavr Savr-tomaten –blauw katoen –golden rice –aardappelen met meer zetmeel –soja en koolzaad die gezondere vetten maken –productie van vaccins

33 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT LANDBOUWKUNDIGE TOEPASSINGEN Transgene planten die zelf insecticide aanmaken -Gen dat voor Bacillus thuringiensis-toxine (Bt- toxine) codeert overbrengen naar plant

34 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT 1. gen voor Bt-toxine wordt gekloond in colibacil 2. door recombinant- DNA-technologie plasmide samenstellen 3. plasmide inbrengen in agrobacterie 4. agrobacterie infecteert protoplasten 5. bacterie draagt T-DNA over aan tabaksplant 6. plantencellen worden opgekweekt 7. volwassen tabaksplant brengt gen tot expressie

35 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT LANDBOUWKUNDIGE TOEPASSINGEN Transgene planten die resistent zijn tegen onkruid- verdelgers -Soja, tabak, maïs,… herbicidetolerantiegen tegen Roundup -Voordelen: verminderd gebruik van herbiciden, kostenbesparend -Nadelen: contaminatie van niet-gewijzigde planten, onzekerheid over gezondheid,…

36 KUNSTMATIGE GENOVERDRACHT FORENSISCH ONDERZOEK •DNA-fingerprint –Aanleg en beheer van genenbanken met daderprofielen •Vaderschapstest (fig. p.73) –VNTR –Verschillende regio’s testen

37 Genetisch wijzigen van organismen Biotechnologische toepassingen Biotechnologische technieken Biotechnologisch debat

38 TECHNIEKEN KLONEN -Natuurlijk klonen ▫ bacteriën ▫ eeneiige tweelingen -Reproductief klonen ▫ gebruik van celkern van gedifferentieerde cellen -Therapeutisch klonen ▫ gebruik van stamcellen om cellen en weefsels te maken die gebruikt worden om mensen te genezen

39 TECHNIEKEN

40 Therapeutisch klonen -brandwondencentra: huidcellen -kweken van hele organen, ruggenmerg, been en kraakbeen -embryonale stamcellen  spiercel, niercel, levercel,…

41 TECHNIEKEN AGAROSE-GEL-ELEKTROFERESE -DNA-fragmenten van verschillende lengtes van elkaar scheiden -Elektroforesetank: gel + bufferoplossing + DNA -Elektrische spanning  DNA-fragmenten migreren (korte sneller dan lange)  bandenpatroon

42 TECHNIEKEN

43 PCR -Onderzoek: kleine hoeveelheden DNA -Vroeger: (tot 1987) fragmenten in plasmide van bacterie  bacterie vermeerdert  voldoende DNA -Nu: (vanaf 1987) PCR of polymerase chain reaction -Stukjes DNA synthetiseren op basis van een DNA- staal -2 primers + kunstmatige nucleotiden

44 TECHNIEKEN

45

46 DNA-SEQUENTIE ANALYSE -Basenvolgorde in DNA-fragment bepalen -1 primer + kunstmatige nucleotiden + fluorescerende kunstmatige nucleotiden (  stoppen de ketenverlenging) -Agaraso-gel + laser: fluorescentiesignaal wordt gelezen en omgezet in DNA-sequentie

47 TECHNIEKEN

48

49 RFLP -Restrictie fragment lengtepolymorfisme -Gebruik van restrictie-enzymen om DNA in stukjes te knippen  deze stukjes verschillen van persoon tot persoon in lengte  zo kan men ook ziektes opsporen -Sikkelcel: Mst II knipt in de volgorde CCTNAGG (N is gelijk welke base) normale allel: ACTCCTGAGGAG sikkelcelallel: ACTCCTGTGGAG

50 TECHNIEKEN

51 Genetisch wijzigen van organismen Biotechnologische toepassingen Biotechnologische technieken Biotechnologisch debat

52 BIOTECHNOLOGISCH DEBAT 1.GGO’s - voordelen - nadelen 2.Stamceltherapie - voordelen - nadelen DEBAT


Download ppt "20. BIOTECHNOLOGIE Technieken & toepassingen. DEFINITIE •Biotechnologie: bios, technologie - Klassieke biotechnologie - Moderne biotechnologie ▫ onderzoeken."

Verwante presentaties


Ads door Google