Područja primjene genetike, enzimopatije...

1. Primjena genetike
VELJKOVIĆ ARNEL

2. Područja primjene genetike
 Značaj primjene genetičkih znanja je najveći u:
Poljoprivredi, Industriji, Medicini...

3. Poljoprivreda
 Još od rane faze razvoja, genetika igra istaknutu ulogu u
unapređivanju poljoprivredne proizvodnje. Ona predstavlja
osnovu selekcije, odabiranja i stabilozovanja povoljnih,
kvalitetnijih i korisnijih oblika kulturnog bilja i domaćih životinja.
Stvaranje i uzgoj novih rasa, koje su u nečemu bolje od ranijih,
naziva se – oplemenjivanje. Selekcionari i oplemenjivači nastoje da u
naučnoj bazi stvore varijetete sa većim prinosom, sa sadržajem
najkorisnijih sastojaka i sa većom otpornošću na negativne
spoljašnje uticaje(klimatski uslovi, štetnici, bolesti...). U svemu
ovom veliku ulogu igra biološko nasljeđivanje. Npr. Prinosi
žitarica najviše zavise od njihovih genetičkih odlika, a isto tako i
od otpornosti prema biljnim bolestima.

5.  1. Snickers, Mars, Twix,
Milky, Way,
Bounty(čokoladice)
 2. Campbell Supe(supe)
 3. Uncle Ben’s(grašak)
 4. Lipton(čaj)
 6. Ferrero(Nutella,
Kinder jaje, kinder
bueno)
 7. Nestle čokolada,
Nestle Nesquik
 8. Coca-Cola, Sprite,
Fanta, Pepsi, 7-up
 9. Knorr(sos, supe,
kocke za supu)
 10. Hellman’s(začini,
majoneza, sokovi)
 11. Heinz(začini, majoneza,
sokovi)
 12. Kraft(omiljena
čokolada Milka, čips,
Jacobs kafa, dječiji napitak)
 13. Heinz Foods(kečap,
sokovi)
 14. Hipp(dječija hrana)
 15. Abbot Labs
Similac(mlijeko u prahu za
bebe
 16. Danone(jogurt,kefir,sir)

7.  GMO hrana ima direktan
uticaj na judsko zdravlje:
 -Toksičnost
 -Tendencija izazivanja
alergijskih reakcija
 -Specifične komponente
koji sadrže nutricionoške
ili toksične dijelove
 -Stabilnost ubačenog
gena, i efekti uzrokovani
genskom izmenom
 -Neželjeni efekti koji
mogu nastati iz umetanja
gena.

8. Industrija
 Savremena genetička dostignuća imaju izuzetnu
vrijednost za razvoj biotehnologije, područje nauke i
industrije koje obuhvata primjenu živih bića za ciljeve
proizvodnje i prerade različitih, ekonomski
interesantnih materijala. Za biotehnološke postupke je
karakteristično da živi sistemi igraju ulogu ključnog
faktora u proizvodnom procesu. Mnoga nova saznanja
o procesima organskog nasljeđivanja brzo se pretvaraju
u nove biotehnologije. Od velike važnosti u tome su
metode jedne naučne oblasti koja se naziva – genetičko
inžinjerstvo.

9. Genetičko inženjerstvo
 To je naučna grana koja obuhvata istraživanja i metode
oblasti direktnog manipulisanja naslejdnim materijalom.
Od velike važnosti su genetičko-istraživački postupci
koji omogućavaju “presađivanje” gena iz jednog u drugi
živi sistem. Tim putem se postiže da tvorba određenih
bjelančevina bude smještena u žive sisteme
najpogodnije za kultivaciju u bioreaktorima. Danas se
ovakvim metoda proizvodi karakterističan ljudski
protein-insulin. Nedostatak insulina izaziva šećernu
bolest. Kao primalac presađenih gena i organizam za
kultivisanje u bioreaktorima spominje se i kvasac.

11. Medicina
 Genetika i zdravstevna zaštita u današnjem svijetu predstavljaju
dvije bliske dodirne oblasti naučno-istraživačkog i društevnog
djelovanja. Genetička znanja i metode mnogo su prisutni u
medicini. Nasljedni faktori igraju veliku ulogu u nastanku raznih
oboljenja (enzimopatija i hromosomopatija). Novija istraživanja
su pokazala da uzrokom raka treba smatrati promjene u
funkcionisanju genetičkog materijala. Pošto geni kontrolišu
izvjesne elementarne crte individualnog ponašanja, nije čudo da
duševne bolesti često ispoljavaju jaku nasljednu komponentu.
Dakle, možemo reći da ogromna većina zdravstvenih problema
uvijek ima izraženu genetičku stranu. Enzimopatije i
hromosopatije danas možemo dijagnosticirati već u
embrionalnom razvoju.

12. Enzimopatije

13.  U laboratorijama gdje se vrše
molekularno-genetička
istraživanja, stvoreni su
metodi pomoću kojih je
moguće direktno otkriti
poremećaje, odnosno
materijalne promjene u samoj
nasljednoj tvari, tj. promjene
u građi molekule DNK, od
kojih i potiču odgovarajuća
bolesna stanja.
 Genetičko-inženjerskim
postupcima danas se u
bakterijama proizvode
čovječji biološki aktivni
proteini, kao što su hormon
rasta, insulin i dr., koji imaju
ogromnu vrijednost u
medicini. Izbor ovako dobrih
lijekova vremenom će rasti, i
vremenom će se ostvariti
mogućnost liječenja
nasljednih poremećaja
uklanjanjem njihovih uzroka.

14.  Genetičko savjetovanje
predstavlja zajednički
naziv za cjelokupni
sistem mjera za
organizirano suzbijanje
disperzije nasljednih
bolesti i malforacija.
 Tako da i biomedicinske
ustanove namjenjene toj
svrsi, po pravilu nose
naziv genetičkih
savjetovališta.

15.  Zahvaljujući razvijenim
centrima za genetičko
savjetovanje koji raspolažu
metodama otkrivanja
heterozigotnih nosilaca
štetnih gena, danas je sa
velikom sigurnošću moguće
spriječiti rađanje potomaka
opterećenih nasljednim
poremećajima.

16.  U savremenim
citogenetičkim
laboratorijama obavlja se
pouzdano i
pravovremeno
prenatalno
dijagnosticiranje svih
hromopatija uz pomoć
odgovarajućih kliničkih
laboratorijskih zahvata.

17. Amniocentoza
 Amniocentoza(uzimanje
plodne vode od trudnice)
je metoda kojom je
moguće iz populacije
novorođenih isključiti
svaki začetak pogođen
nekim vidom
hromosomskih aberacija.
 Pravodobni pregled
trudnica omogućava ranu
prenatalnu dijagnozu
niza nasljednih bolesti
metabolizma
 Moderni postupci za
otkrivanje genskih
poremećaja su:
 Ultrazvuk
 Radiografski pregedi
 Fetografija
 Amniografija
 Fetoskopija itd.

19. AKTIVNI AGENSI U
BIOTEHNOLOŠKIM
PROCESIMA
 Biohemijske reakcije teku
brzo i uspješno samo u
prisustvu biokatalizatora-
enzima.
 Neposredni aktivni
faktor (agens)prerade u
biotehnološkoj
proizvodnji uvijek je neki
enzim, odnosno živi
sistem koji ja sadrži.
 Enzimi su tvari
bjelančevinske(proteinsk
e) prirode, koje se tvore
u živim sistemima, a
danas postoje tvari koje
omogućavaju da enzimi
djeluju i izvan živih
sistema, u kojima su
nastali i u kojima
normalno funkcioniraju,
kao neophodan faktor
metabolizma.

20. Enzimsko inženjerstvo
 Enzimsko inženjerstvo
predstavlja važnu oblast
razvoja biotehnologije, za
koju se može smatrati da
istovremeno pripada i
naučno-tehnološkoj grani
označenoj nazivom
biohemijsko
inženjerstvo.
 Pod nazivom
biohemijsko
inženjerstvo
podrazumjeva se široko
područje nauke i
tehnologije orijentirano
na proučavanje,
proizvodnju i upotrebu
organskohemijskih
spojeva karakterističnih
za žive sisteme.

21.  Razvijeni su mnogi metodi izdvajanja enzima i
manipulacije enzimima, kako bi se upotrebljavali u
biotehnološkim procesima.
 Međutim njih još uvijek nije moguće proizvesti na
vještački način, oni se tvore jedino u živim sistemima,
živim ćelijama.
 Mikroorganizmi sa svojim enzimskim sastavom i u
tokovima svoga metabolizma mijenjaju svoju sredinu,
svoju podlogu. Pri tome u podlozi nastaju novi sastojci,
na račun onih što su predhodno ulazili u sastav
podloge.
 Pod uticajem mikroorganizama, vrši se hemijska
transformacija supstrata na kojim mikroorganizmi žive.

22. Različiti tipovi
vrenja(fermentacije)
TIP VRENJA PODLOGA PRODUKT AKTIVNI AGENS
Alhoholno Šećer Alkohol Kvaščeva gljivica
Sirćetno(octeno) Alkohol Sirćetna kiselina Sirćetna bakterija
Mliječno-kiselo Mliječni šećer Mliječna kiselina Thermobacterium
cereae

23. Bioreaktori
 Biotehnološki proizvodni uređaj naziva se bioreaktor
ili fermenter.
 Bioreaktor je vještačka životna sredina podešena
podešena za određenu mikrobiološku kulturu .
 Sastoji se od osnovne posude gdje je smještena
kultura mikroorganizama i mnogobrojnih dodataka
pomoću kojih se drže pod stalnom kontrolom, uslovi
za životnu(biohemijsku) aktivnost mikroorganizama

24.  Osnovna posuda
biorektora je zatvorena ,
a može biti izrađena od
raznih materijala( drvo,
staklo, plastika..).
 Zidovi posude često su
obloženi iznutra
specijalnim slojem za
zaštitu od korozije .
 Oblik posude je različit,
prema specifičnostima
prouzvodnog postupka
kojem je namjenjen
bioreaktor .
 Najčešći oblik je
cilindar(valjak),sa
posebno formiranim
dnom,za lakše
pražnjenje.

25. Sistemom instrumenata za mjerenje stalno se prate
temperatura, kiselost(alkalnost), prtisak te
količina kiseonika u bioreaktoru kao i drugi
parametri stanja unutrašnje sredine, da bi se po
potrebi mijenjali, kako bi bili stalno održavani u
najpovoljniim uvjetima za život odgovarajućih
mikroba.
Bioreaktori mogu biti različite veličine.
Eksperimentalni, laboratorijski obično imaju
zapreminu 1-5 litara, dok su indrustirjski veći, i
zapremina im ide i do nekoliko hiljada litara.

26.  BIOREAKTOR

27. HVALA NA PAŽNJI!