ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ -...

144
ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Κ Κ . . Ε Ε . . Κεραμάρης Κεραμάρης ∆ρ ∆ρ . . Βιολόγος Βιολόγος Κλινικός Κλινικός Βιοχημικός Βιοχημικός

Transcript of ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ -...

Page 1: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

ΚΚ..ΕΕ. . ΚεραµάρηςΚεραµάρης

∆ρ∆ρ. . ΒιολόγοςΒιολόγος

ΚλινικόςΚλινικός ΒιοχηµικόςΒιοχηµικός

Page 2: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Τεχνολογία του

ανασυνδυασµένου DNA

Page 3: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΠΛΑΣΜΙ∆ΙΑ

Αποτελούν δίκλωνα κυκλικά

µόρια DNA µε διάφορα

µεγέθη. Περιέχουν το 1-2 % του βακτηριακού DNAκαι αντιγράφονται

ανεξάρτητα από το κύριο

µόριο DNA του βακτηρίου. Στο πλασµίδιο εντοπίζονται

γονίδια ανθεκτικότητας σε

αντιβιοτικά και γονίδια

µεταφοράς γενετικού

υλικού. Ανταλλάσουν

γενετικό υλικό µεταξύ τους

και µε το χρωµοσωµικό

βακτηριακό DNA.

Page 4: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Τα πλασµίδια διαθέτουν είναι κατάλληλοι φορείς ανασυνδυασµένου DNA γιατί

έχουν τις εξής ιδιότητες: α) µικρό µέγεθος, β) γονίδιο-θέση oriC, γ) γονίδια-δείκτες

(ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικά), δ) περιοριστικές θέσεις

Page 5: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 6: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΠΕΡΙΟΡΙΣΤΙΚΕΣ ΕΝ∆ΟΝΟΥΚΛΕΑΣΕΣ

• Aac65 I G|GTACC • Alu I AG|CT • Bam HI G|GATCC • Bgl II A|GATCT • Cla I AT|CGAT • Eco RI G|AATTC • Eco RII |CC(A/T)GG • Hae III GG|CC • Hin dII GTPy|PuAC• Hin dIII A|AGCTT • Hpa II C|CGG • Kpn I GGTAC|C • Mbo I |GATC • Not I GC|GGCCGC • Nst I ATGCA|T • Pst I CTGCA|G • Pvu I CGAT|CG • Sac I GAGCT|C • Sal I G|TCGAC • Sma I CCC|GGG • Xma I C|CCGGG

Οι ενδονουκλεάσες είναι ένζυµα που απατούνται

φυσιολογικά στα βακτηριακά κύτταρα και ο προορισµός

τους είναι να προφυλάσσουν τα κύτταρα από την

καταστροφή τους λόγω µόλυνσης από ξένο DNA (πχ

φαγικό). Οι σειρές των βάσεων που αναγνωρίζονται από

τις ενδονουκλεάσες ονοµάζονται περιοριστικές θέσεις. Επειδή, οι ίδιες περιοριστικές θέσεις υπάρχουν και στο

DNA του ξενιστή, αυτές προστατεύονται µε µεθυλίωση. Αν η περιοριστική θέση είναι µεθυλιωµένη και στις δύο

αλυσίδες δεν αναγνωρίζεται από το ένζυµο. Αν είναι

µεθυλιωµένη η µία αλυσίδα το ένζυµο δρα ως µεθυλάση και

µεθυλιώνει και τη δεύτερη αλυσίδα. Στην κατηγορία αυτή

των ενζύµων τύπου Ι (ενδονουκλεάσες υπεύθυνες γαι τον

περιορισµό του DNA φάγων) ανήκουν η EcoK και EcoBπου αποµονώθηκαν από το E. coli. Η κατηγορία τύπου ΙΙ

των ενζύµων, όπου ανήκουν όλες οι υπόλοιπες

ενδονουκλεάσες, δεν εµφανίζουν δράση ΑΤΡάσης ή

µεθυλάσης.

Page 7: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

∆ράση περιοριστικού ενζύµου EcoRI

Page 8: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Μια θέση περιορισµού µε 6 νουκλεοτίδια µπορεί να υπάρχει µε πιθανότητα 1/4096 (1/4Χ1/4Χ1/4Χ1/4Χ1/4Χ1/4), ενώ µια θέση µε 4 νουκλεοτίδια µπορεί να υπάρχει µε

πιθανότητα 1/256.

Page 9: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

∆ράση DNA δεσµάσης

Page 10: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 11: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Γενετικοί δείκτες

Page 12: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 13: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 14: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 15: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Aλυσιδωτή αντίδραση πολυµεράσης (PCR)

Page 16: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Αρχές και µεθοδολογία της

Βιοτεχνολογίας

Page 17: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

• Ο όρος βιοτεχνολογία χρησιµοποιήθηκε

για πρώτη φορά από τον Ούγγρο KarkEreky το 1919, για να περιγράψει τη

«διαδικασία παραγωγής προϊόντων από

ακατέργαστα υλικά µε τη βοήθεια

ζωντανών οργανισµών».

Page 18: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

• Βιοτεχνολογία: αποτελεί συνδυασµό Επιστήµηςκαι Τεχνολογίας µε στόχο την εφαρµογή τωνγνώσεων που έχουν αποκτηθεί από µελέτη τωνζωντανών οργανισµών για την παραγωγή σεευρεία κλίµακα χρήσιµων προϊόντων.

• Βιοτεχνολογία: είναι η χρήση ζωντανώνοργανισµών προς όφελος του ανθρώπου.

• Η Βιοτεχνολογία στηρίζεται κυρίως σε τεχνικέςκαλλιέργειας και ανάπτυξης των µικροοργανισµώνκαι σε τεχνικές ανασυνδυασµένου DNA.

Page 19: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 20: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Βιοτεχνολογία περιλαµβάνει

την χρήση ζωντανών οργανισµών (ή προϊόντων

τους) ή βιολογικών συστηµάτων-αντιδράσεων για

την παραγωγή αγαθών, την εφαρµογή τεχνικών in

vitro χειρισµού ή ανασυνδυασµού νουκλεϊκών οξέων

(DNA, RNA), τεχνικών σύντηξης, κλωνοποίησης

κυττάρων εκτός της ταξινοµικής οικογένειας που

ξεπερνά τα φυσικά, φυσιολογικά ή αναπαραγωγικά

όρια και δεν είναι τεχνικές που χρησιµοποιήθηκαν

στην κλασική βελτίωση και επιλογή.

Page 21: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 22: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 23: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Τα βακτήρια είναι µονοκύτταροι οργανισµοί

1 βακτήριο = 1 κύτταρο = 1 αυτόνοµος οργανισµός

Page 24: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 25: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Μικροβιακές καλλιέργειες

Ο ρυθµός ανάπτυξης ενός πληθυσµού

µικροοργανισµών καθορίζεται από το

χρόνο διπλασιασµού. Οι παράγοντες

που επηρεάζουν το χρόνο διπλασιασµού

είναι η διαθεσιµότητα θρεπτικών

συστατικών, το pH, το O2 και η

θερµοκρασία.

Page 26: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 27: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 28: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

• Η καλλιέργεια σε βιοµηχανική κλίµακα γίνεται

στους ζυµωτήρες ή βιοαντιδραστήρες. Με

απόλυτο έλεγχο των συνθηκών, σε φτηνές πηγές

άνθρακα, όπως η µελάσα (παραπροϊόν

επεξεργασίας καλαµοσάκχαρου ή

σακχαρότευτλων), η καλλιέργεια ξεκινά µε

εµβολιασµό.

• Με τον όρο ζύµωση εννοούµε τη διαδικασία

ανάπτυξης µικροοργανισµών σε υγρό θρεπτικό

υλικό κάτω από οποιεσδήποτε συνθήκες. Τα

προϊόντα της ζύµωσης είναι είτε τα ίδια τα

κύτταρα που ονοµάζονται βιοµάζα είτε προϊόντα

των κυττάρων όπως πρωτεΐνες και αντιβιοτικά.

Page 29: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Ζύµωση στερεάς φάσης στο εργαστήριο

Page 30: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Τι είναι Βιοαντιδραστήρες

Βιοαντιδραστήρες είναι κατασκευές στις οποίεςεπιτελούνται βιοµηχανικές διεργασίες υλικών µε τηδράση ζωντανών κυττάρων (π.χ. µικροοργανισµών) ή ενζύµων.

Οι βιοαντιδραστήρες διακρίνονται σε:♠ σε εκείνους όπου γίνονται ζυµώσεις µε ζωντανά

κύτταρα

♠ και σε αυτούς που επιτελούνται διεργασίες µεχρήση βιολογικών συστηµάτων, π.χ. ένζυµα

Page 31: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Ζυµωτήρας Paddle Mixer (Αναµίκτης πτερυγίων)

Page 32: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 33: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 34: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Σχεδιασµός Βιοαντιδραστήρα

• Να αποκλείεται η µόλυνση

• Ο όγκος της καλλιέργειας να παραµένεισταθερός.

• Στις αερόβιες διαδικασίες η συγκέντρωση τουδιαλυµένου οξυγόνου πρέπει να είναιανώτερη από το κρίσιµο επίπεδο αερισµούκαι ανάδευσης των καλλιεργειών.

• Οι περιβαλλοντικές παράµετροι(θερµοκρασία, pH, κλπ) πρέπει ναελέγχονται µε ειδικά όργανα.

• Η καλλιέργεια πρέπει να αναµιγνύεταιπλήρως και οµοιογενώς.

Page 35: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 36: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Χρήση Μικροοργανισµών στη

Βιοτεχνολογία

• Βιοαντιδραστήρες για παραγωγή

προϊόντων

• Παρασκευή εµβολίων και αντιβιοτικών

• Παραγωγή γενετικά τροποποιηµένων

φυτών και ζώων

• Βιο-αποικοδόµηση και αποκατάσταση

περιβάλλοντος

Page 37: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 38: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Παραγωγή αλκαλοειδών, νουκλεοτιδίων και

στεροειδών

• Φαρµακολογικώς ενεργά αλκαλοειδή παράγονται από µύκητεςClaviceps σε βιοαντιδραστήρες.

• Αν και ο χηµικός τρόπος σύνθεσης τους είναι πολύπλοκος, ηπαραγωγή τους από µικροοργανισµούς σε βιοαντιδραστήρεςείναι εύκολη και υψηλών αποδόσεων, 5g / λίτρο.

• Νουκλεοτίδια και νουκλεοζίτες (GMP, IMP (inosine 5'-monophosphate), XMP (xanthosine 5'-monophosphate)) παράγονται βιοµηχανικά από µικροοργανισµούς, χρησιµοποιούνται κυρίως ως πρόσθετα τροφών, π.χ. 300 τόνοι GMP, IMP παράγονται στην Ιαπωνία.

• ∆ιάφορα στεροειδή παράγονται κατά ανάλογο τρόπο, ταπερισσότερα από αυτά χρησιµοποιούνται για θεραπευτικούςσκοπούς, π.χ. οιστρογόνα, προγεστερόνη, ανδρογόνα, αντισυλληπτικά, κορτιζόνη, καταπραϋντικά, αντικαρκινικά, αντιφλεγµονώδη , κά

Page 39: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Καθαρισµός και παραλαβή προϊόντων

Ο καθαρισµός του προϊόντος που

παραλαµβάνεται από το βιοαντιδραστήρα. Αρχικά γίνεται διαχωρισµός των υγρών

από τα στερεά συστατικά και τα κύτταρα, συνήθως µε διήθηση ή φυγοκέντρηση. Το επιθυµητό προϊόν µπορεί να βρίσκεται

στα υγρά ή στα στερεά συστατικά, από

όπου παραλαµβάνεται µε κατάλληλες

µεθόδους.

Page 40: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Βιοτεχνολογικές εφαρµογές των

µικροοργανισµών

1. Παραγωγή κυττάρων παραγωγή πρωτεϊνών, εµβολίων.

2. Παραγωγή ενώσεων χαµηλού µοριακού βάρους,

πρωτογενείς µεταβολίτες, δευτερογενείς µεταβολίτες,

µετατροπή οργανικών ενώσεων.

3. Παραγωγή ενώσεων υψηλού µοριακού βάρους,

πολυσακχαρίτες, λιπίδια, πρωτεΐνες.

4. ∆ιαδικασίες εξαρτώµενες από το µεταβολισµό του

µικροοργανισµού, βιοαποικοδόµηση / οξείδωση

αποβλήτων και απορριµµάτων, εκχύλιση µετάλλων.

Page 41: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Παραδείγµατα εφαρµογών

µικροοργανισµών

• Bacillus thuringiensis: Μικροβιακάεντοµοκτόνα

• Lactobacillus sp: Αρχικές καλλιέργειες για τηζύµωση γαλακτοκοµικών προϊόντων.

• Streptococcus cremoris: βιοµηχανοποίησηγαλακτοκοµικών προϊόντων

• Penicillium roqueforti: Εµβολιάσµατα για τηνπαραγωγή τυριών

• Rhizobium sp.: Εµβολιάσµατα που προάγουντην καθήλωση του αζώτου

• Pseudomonas syrigae: ∆ηµιουργία τεχνητούχιονιού. Μεταλλαγµένα στελέχη για προστασίατων φυτών από τους παγετούς

Page 42: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 43: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Στελέχη τα οποία έχουν

επιλεγεί για την υψηλή

απόδοσή τους, καλλιεργούνται αρχικά στο

εργαστήριο σε στερεό

θρεπτικό µέσο.

Στη συνέχεια, τα στελέχη αυτά χρησιµοποιούνται ως αρχική καλλιέργεια για ανάπτυξη

σε βιοαντιδραστήρα. Το θρεπτικό υλικό περιέχει γλυκόζη ως πηγή άνθρακα, πρωτεΐνη

σόδα ως πηγή αζώτου, καθώς και ιόντα όπως φωσφορικά και ασβέστιο. Στα αρχικά

στάδια της καλλιέργειας (λανθάνουσα, εκθετική), που διαρκούν 30-40 ώρες

αυξάνεται η βιοµάζα του µύκητα. Στη συνέχεια προστίθεται γλυκόζη σε χαµηλή

συγκέντρωση, σταµατάει η ανάπτυξη του µύκητα (στατική φάση) και αρχίζει η

παραγωγή της πενικιλίνης. Η καλλιέργεια διαρκεί έως 15 ηµέρες.

Page 44: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΤΑΜΙΝΩΝ

Page 45: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Παραγωγή Αρωµατικών Ουσιών

• Αρωµατικές ουσίες είναι τα συστατικά που είναιπτητικές ενώσεις και απαντώνται στις τροφές καιστα αρώµατα δίνοντας χαρακτηριστική οσµή.

• Οι αρωµατικές ουσίες είναι φυσικές αν προέρχονταιαπό φυσικά προϊόντα.

• Σήµερα 50-100 αρωµατικές ουσίες παράγονται απόµικροοργανισµούς.

• Βανιλλίνη:– Φυσική, από τον καρπό της βανίλλιας (~ $4,000/kg)– Παρασκευή µε ζύµωση φυσικών προϊόντων (π.χ.

στιλβένιο, ευγενόλη) (~ $1,000/kg)– Παρόµοια µε τη φυσική, παράγεται όµως από

µικροοργανισµούς (~ $12/kg)

Page 46: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Αρωµατικές ύλες και παραγωγή τυριών

Κατά την ωρίµανση τυριών χρησιµοποιούνται καθαρές

καλλιέργειες βακτηρίων π.χ. Brevibacterium,

Microbacterium µε πλήθος οσµηρών συστατικών, όπως

λιπαρά οξέα, αλκοόλες, µεθυλοκετόνες και κυκλικές

ενώσεις.

Η εµφάνιση του χρώµατος συνδέεται συχνά µε τη δράση

ενζύµων όπως λιπάσες και πρωτεάσες.

Οι συγκεντρώσεις των προϊόντων αποικοδόµησης των

ενζύµων αυτών καθορίζουν το άρωµα της κάθε ποικιλίας

τυριού Π.χ. Penicillium roqueforti προσδίδει

χαρακτηριστικό άρωµα τυριού τύπου ροκφόρ.

Page 47: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 48: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 49: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 50: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 51: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 52: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Page 53: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ

Page 54: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Ποια είναι τα βλαβερά Συστατικά των

αστικών λυµάτων;

Τα ογκώδη στερεά αντικείµενα

Η άµµος

Τα µικρού µεγέθους στερεά που αιωρούνται

τα παραπάνω προκαλούν αισθητική δυσαρέσκεια παρά

ουσιαστική ρύπανση του υδάτινου φορέα

Τα οργανικά-φυσικά συστατικά (π.χ. υδατάνθρακες,

πρωτεΐνες, λίπη . Οι ουσίες αυτές είναι οι περισσότερο υπεύθυνες

για τις δυσάρεστες καταστάσεις ρύπανσης)

Οι παθογόνοι µικροοργανισµοί (ευθύνονται για τη

µετάδοση ασθενειών στον άνθρωπο και σε άλλους οργανισµούς)

Τα θρεπτικά στοιχεία (φωσφόρος, άζωτο που προκαλούν

ευτροφισµό).

Page 55: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Βαθµός – Στάδια Καθαρισµού

• Πρωτοβάθµιος ΚαθαρισµόςΑποµακρύνει:

Τα ογκώδη στερεά, την άµµο και τα αιωρούµενα στερεά

• ∆ευτεροβάθµιος (βιολογικός) Καθαρισµός

Αποµακρύνει: Τα οργανικά συστατικά και τους παθογόνους

µικροοργανισµούς

• Τριτοβάθµιος Καθαρισµός

Αποµακρύνει: Τα θρεπτικά συστατικά (φωσφόρος,άζωτο)

Page 56: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 57: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Απολύµανση Αποβλήτων

Για ποιο λόγο γίνεται;

Για την καταστροφή των παθογόνων µικροοργανισµών, ώστε

η διάθεση των λυµάτων σε υδάτινους αποδέκτες, να είναι

ακίνδυνη για τη δηµόσια υγεία.

Ποιοι είναι οι σηµαντικότεροι τρόποι απολύµανσης; α) Χλωρίωση (αέριο χλώριο, NaClO, διοξείδιο του χλωρίου)

β) Έκθεση σε Υπεριώδη Ακτινοβολία (U.V.)

γ) Οζόνωση (παραγωγή όζοντος από ατµοσφαιρικό αέρα ή

οξυγόνο)

Page 58: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

∆ιάσπαση πετρελαιοκηλίδων

Page 59: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Human Genome Project -Πρόγραµµα ανθρώπινου

γονιδιώµατος

• ∆ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΛΕΠΤΟΜΕΡΩΝ ΓΕΝΕΤΙΚΩΝ ΚΑΙ

ΦΥΣΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ

ΓΟΝΙ∆ΙΩΜΑΤΟΣ ΚΑΘΩΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΓΟΝΙ∆ΙΩΜΑΤΟΣ

ΑΛΛΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ

• ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΟΛΗΣ ΤΗΣ ΑΛΛΗΛΟΥΧΙΑΣ ΤΟΥ

ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΓΟΝΙ∆ΙΩΜΑΤΟΣ

Page 60: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 61: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 62: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Αξίζει να σηµειωθεί ότι 233 ανθρώπινα γονίδια εµφανίζουν ισχυρές οµοιότητες µε

αντίστοιχα βακτηριακά, χωρίς να συναντώνται σε άλλους οργανισµούς (οριζόντια

µεταφορά γονιδίων).

Page 63: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 64: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

To πρόγραµµα του

ανθρώπινου γονιδιώµατος

• Προσδιορισµός γονιδίων που σχετίζονται µεασθένειες

• Σύγκριση γονιδιωµάτων διαφορετικών οργανισµών

• Σύγκριση γονιδιωµάτων διαφορετικών οµάδωνπληθυσµών

• Οργάνωση του γονιδιώµατος, ποσοστό δοµικών καιρυθµιστικών γονιδίων, ποσοστόεπαναλαµβανόµενων αλληλουχιών

• Προσδιορισµός λειτουργίας γονιδίων

• Παραγωγή προϊόντων

Page 65: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Εφαρµογές της Βιοτεχνολογίας

στη γεωργία και την κτηνοτροφία

Page 66: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Σήµερα είναι επιτακτική η ανάγκη για την

βελτίωση της φυτικής και ζωικής

παραγωγής

Για το σκοπό αυτό γίνεται:

• Επιλογή φυτών και ζώων που έχουν συγκεκριµέναχαρακτηριστικά, όπως φυτά µε µεγάλο µέγεθος καρπών, µεανθεκτικότητα σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες ή ζώα πουπαράγουν µεγάλη ποσότητα κρέατος.

• ∆ιασταύρωση των οργανισµών αυτών µε σκοπό τη δηµιουργίααπογόνων µε επιθυµητά χαρακτηριστικά.

Αυτός ο τρόπος βελτίωσης της παραγωγής είναι χρονοβόρος καιεπίπονος και οι απόγονοι που προκύπτουν φέρουν ορισµένους απότους επιθυµητούς χαρακτήρες µαζί µε άλλες µη επιθυµητές ιδιότητες.

Page 67: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Γενετική µηχανική

∆ηµιουργία διαγονιδιακών ή γενετικά

τροποποιηµένων οργανισµών, φυτών

και ζώων.

Page 68: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 69: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ιαπέστροφαβ, εσόγια

ζπρόβατοα, γ, ερύζι

ια, ιγσολωµόςβ, δ, ε, ζ, ηπατάτα

ζ, ια, ιβγουρούνια, β, γ, ζελαιοκράµβη

ζαίγαα, β, δ, ε, στ

καλαµπόκι

ζ, ιααγελάδαδκουνουπίδι

α, β, δ, ε, στ, θ, ιτοµάταδαγγούρι

α, β, γ, δ, ε, στ, θκαπνόςα, ββαµβάκι

β, δ, εσακχαρότευτλοβλάχανο

β, θφράουλααµηλιά

ΙδιότηταΟργανισµόςΙδιότηταΟργανισµός

Πίνακας 3. Φυτικοί και ζωικοί οργανισµοί που έχουν τροποποιηθεί γενετικά για κάποιες ιδιότητες.

Όπου α: τοξίνη που σκοτώνει τα έντοµα, β: αντοχή στα ζιζανιοκτόνα, γ. αντοχή σε αντιβιοτικά, δ:

αντοχή σε ιούς, ε: διαφοροποίηση, στ: αντίσταση στους µύκητες, ζ: παραγωγή φαρµακευτικών

πρωτεΐνών, η: αντοχή σε βακτήρια, θ: αντοχή στον παγετό, ι: καθυστέρηση ωρίµανσης, ια: ταχύτερη

ανάπτυξη, ιβ: γονίδια για ασθένειες και ιγ: αντοχή στις χαµηλές θερµοκρασίες.

Page 70: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 71: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 72: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 73: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 74: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 75: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 76: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 77: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Τα φυτικά κύτταρα δεν µπορούν να χρησιµοποιήσουν τις

οπίνες. Εκτός από την δηµιουργία όγκων, αλλάζει και ο

µεταβολισµός του φυτού. Το Ti πλασµίδιο είναι υπεύθυνο

και για την παραγωγή αυξινών και κυτοκινινών.

Page 78: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 79: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 80: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 81: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 82: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 83: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 84: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 85: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 86: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 87: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Κυριότερα διαγονιδιακά φυτά

Σόγια

Καλαµπόκι (για ζωοτροφές;)

Βαµβάκι

Καπνός

Ελαιοκράµβη

Page 88: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Καταπολέµηση παρασίτων

και εντόµων

• Αποτελεσµατική προστασία

καλλιεργειών από έντοµα και ζιζάνια.

• Προϊόντα µε µεγαλύτερη διάρκεια ζωής

από το χωράφι έως τον καταναλωτή

Page 89: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Bacillus thuringiensis

Page 90: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Bacillus thuringiensis

• Ζει στο έδαφος

• Παράγει µια τοξίνη

80.000 φορές

ισχυρότερη από

πολλά εντοµοκτόνα, που σκοτώνει έντοµα

και σκουλήκια

• Ψεκασµός φυτών µε

το βακτήριο

Page 91: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 92: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 93: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Η άλλη άποψη

• Σε µελέτη ανεξάρτητης οµάδας Γάλλων επιστηµόνων(CRIIGEN), αποδείχνεται ότι το γενετικάτροποποιηµένο καλαµπόκι της εταιρείας MonsantoΜΟΝ863 προκάλεσε σε ποντίκια που τραφήκανε µεαυτό συµπτώµατα δηλητηρίασης και τοξικότητα στοσυκώτι και τα νεφρά.

• Το ΜΟΝ863 καλλιεργείται νόµιµα στις ΗΠΑ καιΚαναδά. Έχει πάρει έγκριση για ανθρώπινη

κατανάλωση και για ζωοτροφή στην Ε.Ε, Αυστραλία, Κίνα, Ιαπωνία, Κορέα, Μεξικό, Φιλιππίνεςκαι Ταϊβάν.

• Το γ.τ. καλαµπόκι παράγει µία τοξίνη ενάντια στοσκουλήκι της ρίζας του καλαµποκιού και περιέχειεπίσης ένα γονίδιο ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά

Page 94: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Στην ανατολική ακτή των ΗΠΑ παρατηρείταιµέχρι και 70% µείωση του πληθυσµούτων µελισσών ενώ στη δυτική µέχρι και το60%. Οι µελισσοκόµοι µιλάνε για εθνικήκαταστροφή και οι New York Timesυπολόγισαν στα οικονοµικά τους φύλλα, στο τέλος Φεβρουαρίου, ότι οι ζηµιές στηνγεωργία θα ανέλθουν στο ύψος των 14 δις δολαρίων εξαιτίας αυτής της µείωσης(λόγω της µη επικονίασης στα φυτά απότις εξαφανισµένες µέλισσες).

Oµάδα επιστηµόνων, υπό την εποπτεία του καθηγητή Hans-Hinrich Kaatz, πειραµατίσθηκε µε το γ.τ. καλαµπόκι Βt. ∆εν παρατηρήθηκε άµεση τοξική επίδραση στις µέλισσες, όµως διαπιστώθηκε ότι άλλαξε η επιφάνεια του εντέρουτους και µειώθηκε τόσο πολύ η αντίσταση τουανοσοποιητικού τους συστήµατος, ώστε άρχισαν ναπροσβάλλονται πολύ εύκολα από διάφορα παράσιτα και ναµειώνεται δραµατικά ο πληθυσµός τους (Der Spiegel Nr12/19.3.07).

Page 95: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

∆ιαγονιδιακά ζώα

Page 96: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 97: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Μικροέγχυση DNA

Page 98: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Πλεονεκτήµατα έναντι κλασικής µεθόδου

διασταυρώσεων:

Α) Επιλογή και προσθήκη µόνο επιθυµητών ιδιοτήτων µε

ταυτόχρονη διατήρηση των παλαιών επιθυµητών

χαρακτηριστικών

Β) Ταχύτατη παραγωγή βελτιωµένων φυτών και ζώων σε σχέση

µε παραδοσιακές µεθόδους

Page 99: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 100: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

αχονδροπλασίααυξητική ορµόνη

AIDSπαράγοντας CD4

πνευµονικό εµφύσηµαα1-αντιθρυψίνη (ΑΤΤ)

κυστική ίνωσηδιαµεµβρανικός ρυθµιστής

καρκίνοςιντερφερόνες

θρόµβωση αγγείων, έµφραγµαενεργοποιητής πλασµινογόνου

(tPA)

αιµορροφιλία Α και Βπαράγοντες VIII και IX

σακχαρώδης διαβήτηςινσουλίνη

Ασθένεια στην οποία

χρησιµοποιείταιΠρωτεΐνη

Page 101: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Εφαρµογές της

Βιοτεχνολογίας στην Ιατρική

Page 102: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Βιοτεχνολογία

Έχει συµβάλλει:

α) στην έγκαιρη διάγνωση µιας ασθένειας

β) Την πρόληψη σοβαρών ασθενειών(εµβόλια)

γ) Στην αποτελεσµατική θεραπεία(φαρµακευτική αγωγή, «γενετικήδιόρθωση», γονιδιακή θεραπεία)

Page 103: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Σήµερα:

Έχουν κλωνοποιηθεί περισσότερες από 300 φαρµακευτικές πρωτεΐνες, που έχουν παραχθεί

µε την τεχνολογία του ανασυνδυασµένου DNA.

Μεταξύ των πρώτων µορίων που

παρασκευάστηκαν είναι η ινσουλίνη, οι

ιντερφερόνες και η αυξητική ορµόνη.

Page 104: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

αντικαρκινικός παράγονταςπαράγοντας νέκρωσης όγκων

θεραπεία καρκίνου και ασθενειών του

ανοσοποιητικού συστήµατοςιντερλευκίνες

αντιικοί και αντικαρκινικοί παράγοντεςιντερφερόνες (α, β, γ)

θεραπεία του διαβήτηινσουλίνη

θεραπεία αχονδροπλασίαςαυξητική ορµόνη

θεραπεία αιµορροφιλίας βπαράγοντας IX

θεραπεία αιµορροφιλίας απαράγοντας VIII

θεραπεία αναιµίαςερυθροποιητίνη

θεραπεία τραυµάτωνεπιδερµικός αυξητικός παράγοντας

αναλγητικοί παράγοντεςενδορφίνες και εγκεφαλίνες

θεραπεία γυναικείας στειρότηταςχοριονική γοναδοτροπίνη

θεραπεία οστεοπόρωσηςκαλσιτονίνη

θεραπεία εµφυσήµατοςα1-αντιθρυψίνη

ΧρήσηΠρωτεΐνη

Page 105: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 106: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 107: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 108: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 109: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Εµβόλια

1. Συµβατά = Κλασικά

νεκρά στελέχη ιών ή βακτηρίων εξασθενηµένα στελέχη ιών

2. Ανασυνδυασµένα, νέας τεχνολογίας

• κλωνοποίηση γονιδίων (π.χ. πρωτεϊνες καλύµµατος ιού)

• µεταλλαξογένεση γονιδίων «κλειδιά»

• παραγωγή φορέων µε ανασυνδυασµένο DNA

Page 110: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Παραγωγή ανασυνδυασµένων

εµβολίων

Ωφέλη:1. Πιο ασφαλή από τα κλασικά εµβόλια που περιέχουν

εξασθενηµένα στελέχη µολυσµατικού µικροοργανισµού.2. Σταθερή αναπαραγωγή και έλεγχος σε κάθε στάδιο της

κατασκευή τους.3. Χορήγηση σε µεγάλες δόσεις χωρίς παρενέργειες.4. Γρήγορη παρασκευή 2-3 µήνες, σε αντίθεση µε 6-9 µήνες

για τα συµβατά.5. Χαµηλό κόστος παραγωγής.6. Πολλαπλές χρήσεις, εµβολιασµός αποµονωµένων

πληθυσµών εµβολιασµός ζώων µε δολώµατα, προστασία αγρίων ζώων από επιδηµίες (πχ. λύσσα, ιλαρά) εµβολιασµός κτηνοτροφικών και πτηνοτροφικώνµονάδων

Page 111: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

∆ηµιουργία εµβολίων

• Εµβόλιο εναντίον της διάρροιαςεπετεύχθη σε γενετικά τροποποιηµένεςπατάτες και επεδείχθη λειτουργικό µετην κατάναλωση 50-100 g πατάτας(φαγώσιµο εµβόλιο). Επίσηςπαρασκευάστηκαν εµβόλια µε γενετικάτροποποιηµένα βακτήρια πουπαρεµποδίζουν την εγκυµοσύνη τηςγάτας.

Page 112: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Άλλες εφαρµογές

• Ψάρια βιοαντιδραστήρες. Κλωνοποίηση του γονιδίουτης ασταξανθίνης (ροζ χρώµα γαρίδας) καιπροσθήκη στην τροφή σολοµού και πέστροφας. Ηχρωστική έχει αντιοξειδωτικές ιδιότητες και αυξάνειτην εµπορική αξία των ψαριών.

• Προστασία περιβάλλοντος: Γονίδιονιτρορεδουκτάσης από τα βακτήρια στον καπνό. Τοριζικό τους σύστηµα χρησιµοποιείται για τηναποκατάσταση ρυπασµένων περιοχών απότρινιτροτολουένη (TNT).

∆ιαγονιδικά ζώα δείκτες περιβαλλοντικής ρύπανσης.

Page 113: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΓΟΝΙ∆ΙΑΚΗ ΘΕΡΑΠΕΙΑ

ΑΝΑΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΕΝΑ ΣΥΝΟΛΟ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΠΟΥ

ΕΧΟΥΝ ΣΑΝ ΣΚΟΠΟ ΤΗΝ ΕΠΙ∆ΙΟΡΘΩΣΗ

ΕΛΛΑΤΩΜΑΤΙΚΩΝ ΓΟΝΙ∆ΙΩΝ ΠΟΥ ΕΙΝΑΙ

ΥΠΕΥΘΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΝΟΣΗΜΑΤΩΝ

Page 114: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΓΟΝΙ∆ΙΑΚΗΣ

ΘΕΡΑΠΕΙΑΣ

• ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΕΛΛΑΤΩΜΑΤΙΚΟΥ ΓΟΝΙ∆ΙΟΥ ΜΕ ΕΝΑΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΟ ΓΟΝΙ∆ΙΟ

• ΑΝΑΣΤΟΛΗ ΤΗΣ ΕΚΦΡΑΣΗΣ ΕΝΟΣ ΓΟΝΙ∆ΙΟΥ

• ∆ΙΟΡΘΩΣΗ ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΩΝ IN SITU• ΤΟ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΟ ΓΟΝΙ∆ΙΟ ΜΕΤΑΦΕΡΕΤΑΙ ΑΠΟ ΕΝΑΝ ΦΟΡΕΑ

ΣΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΣΤΟΧΟΥΣ ΤΟΥ ΑΣΘΕΝΗ

ΠΙΟ ΣΥΝΗΘΙΣΜΕΝΟΣ ΦΟΡΕΑΣ: ΓΕΝΕΤΙΚΑ ΜΕΤΑΛΛΑΓΜΕΝΟΣ ΙΟΣ

Ιϊκοί φορείς: ρετρο-ιϊκοί, αδενο-ιϊκοί, adeno-associatedΜη ιϊκοί φορείς (επίσωµα): Φυσικές µέθοδοι (ηλεκτροδιάτρηση, gene-

gun, microinjection)Χηµικές µέθοδοι (κατιονικά λιπίδια,

κατιονικά πεπτίδια, κατιονικά πολυµερή).

Page 115: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΙΟΙ - ΦΟΡΕΙΣ

• ΡΕΤΡΟΙΟΙ ΤΥΠΟΥ A : ∆ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ∆ΙΚΛΩΝΟΥ DNA ΜΕ ΒΑΣΗΤΟ RNA-ΓΟΝΙ∆ΙΩΜΑ ΤΟΥΣ: ΤΑ ΑΝΤΙΓΡΑΦΑ ΑΥΤΑ ΜΠΟΡΟΥΝΝΑ ΕΝΣΩΜΑΤΩΘΟΥΝ ΣΤΑ ΧΡΩΜΟΣΩΜΑΤΑ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝΤΟΥ ΞΕΝΙΣΤΗ

• A∆ΕΝΟΙΟΙ ΤΥΠΟΥ A ΜΕ ΓΟΝΙ∆ΙΩΜΑ ∆ΙΚΛΩΝΟΥ DNA: ΠΡΟΚΑΛΟΥΝ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΙΚΕΣΛΟΙΜΩΞΕΙΣ

• Α∆ΕΝΟΕΞΑΡΤΩΜΕΝΟΙ ΙΟΙ ΤΥΠΟΥ Α ΜΕ ΜΟΝΟΚΛΩΝΟ DNA:ΕΙΣΑΓΕΙ ΤΟ ΓΟΝΙ∆ΙΩΜΑ ΤΟΥ ΣΕ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΗ ΘΕΣΗ ΣΤΟΧΡΩΜΟΣΩΜΑ 19

• ΙΟΣ ΤΟΥ ΕΡΠΗ ΜΕ ΓΟΝΙ∆ΙΩΜΑ ∆ΙΚΛΩΝΟΥ DNA: Ο ΟΠΟΙΟΣΠΡΟΣΒΑΛΛΕΙ ΤΑ ΝΕΥΡΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ

Page 116: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΓΟΝΙ∆ΙΑΚΗΣ

ΘΕΡΑΠΕΙΑΣ

• ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΟΥ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΟΥ ΓΟΝΙ∆ΙΟΥ ΣΕ

ΤΥΧΑΙΑ ΘΕΣΗ ΣΤΟ ΓΟΝΙ∆ΙΩΜΑ

• ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΕΛΑΤΤΩΜΑΤΙΚΟΥ

ΓΟΝΙ∆ΙΟΥ ΜΕ ΤΟ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΟ ΜΕ ΟΜΟΛΟΓΟ

ΑΝΑΣΥΝ∆ΥΑΣΜΟ

• ΕΠΙ∆ΙΟΡΘΩΣΗ ΤΟΥ ΕΛΑΤΤΩΜΑΤΙΚΟΥ ΓΟΝΙ∆ΙΟΥ

ΜΕ ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΗ ΜΕΤΑΛΛΑΞΗ ΠΟΥ ΕΧΕΙ ΣΑΝ

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΤΗΝ ΕΠΑΝΑΦΟΡΑ ΤΗΣ

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΓΟΝΙ∆ΙΟΥ

• ΑΛΛΑΓΗ ΤΟΥ ΤΡΟΠΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΕΚΦΡΑΣΗΣ

ΤΟΥ ΓΟΝΙ∆ΙΟΥ

Page 117: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Γονιδιακή θεραπεία

• Περισσότερες από 4000 ασθένειεςοφείλονται σε γονιδιακές µεταλλάξεις. Όλεςσχεδόν προκαλούν δυσµορφίες, το 80% όλων διανοητική καθυστέρηση και το 1/5 από αυτές θάνατο σε παιδική ηλικία.

• 1990: θεραπεία της ασθένειας πουοφείλεται στην έλλειψη της απαµινάσης τηςαδενοσίνης (ex-vivo).

• 1993: Θεραπεία της κυστικής ίνωσης (in vivo)

Page 118: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Απαµινάση της αδενοσίνης (ADA)

Page 119: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 120: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 121: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 122: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Θεραπεία κυστικής ίνωσης

1993.Σύστηµα που εφαρµόστηκε από τον

Anderson και συν µε την

ανάπτυξη «έξυπνων» φορέων.

Page 123: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 124: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΓΟΝΙ∆ΙΑΚΗ ΘΕΡΑΠΕΙΑ

ΠΟΥ ΒΡΙΣΚΟΜΑΣΤΕ ΣΗΜΕΡΑ;

• ∆ΕΝ ΥΠΑΡΧΕΙ ΕΠΙΣΗΜΗ ΕΓΚΡΙΣΗ ΠΩΛΗΣΗΣ

ΠΡΟΙΟΝΤΟΣ ΓΙΑ ΓΟΝΙ∆ΙΑΚΗ ΘΕΡΑΠΕΙΑ.

• ΟΛΕΣ ΟΙ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΕΣ ΠΑΡΑΜΕΝΟΥΝ ΣΕ

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΕΠΙΠΕ∆Ο ΚΑΙ Η ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΩΝ

ΚΛΙΝΙΚΩΝ ΜΕΛΕΤΩΝ ΕΙΝΑΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΕΝΗ

Page 125: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΑΝΑΣΤΑΛΤΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΥΡΕΙΑ

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΓΟΝΙ∆ΙΑΚΗΣ ΘΕΡΑΠΕΙΑΣ

• ΜΙΚΡΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΖΩΗΣ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΣΤΑ ΟΠΟΙΑ ΕΧΕΙΕΝΣΩΜΑΤΩΘΕΙ ΤΟ ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΟ ΜΟΡΙΟ DNA

• ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΙΩΝ ΩΣ ΦΟΡΕΙΣ ΤΟΥ ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΟΥ

DNA

ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗ ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΤΟΥ ΑΣΘΕΝΗ• 1999, ΚΛΙΝΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ: 18-ΕΤΗΣ ΠΕΘΑΝΕ ΑΠΟ ΠΟΛΥΟΡΓΑΝΙΚΗ

ΑΝΕΠΑΡΚΕΙΑ 4 ΗΜΕΡΕΣ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΕΝΑΡΞΗ ΤΗΣ ΘΕΡΑΠΕΙΑΣ ΓΙΑ ΕΛΛΕΙΨΗOTCD (ORNITHINE TRANSCARBAMYLASE)

• 2002 & 2003, ΓΑΛΛΙΑ: ΠΑΙ∆ΙΑ ΠΟΥ ΣΥΜΜΕΤΕΙΧΑΝ ΣΕ ΚΛΙΝΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗΑΝΕΠΤΥΞΑΝ ΛΕΥΚΑΙΜΙΑ

Gene therapy for treating children with X-SCID (sever combined immunodeficiency) or the "bubble boy" disease is stopped in France when the treatment causes leukemia in one of the patients. See 'Miracle' gene therapy trial halted at NewScientist.com (October 3, 2002).

• ∆ΥΣΚΟΛΙΑ ΣΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΓΟΝΙ∆ΙΑΚΗΣ ΘΕΡΑΠΕΙΑΣ ΣΤΑΠΟΛΥΠΑΡΑΓΟΝΤΙΚΑ ΝΟΣΗΜΑΤΑ (ΚΑΡ∆ΙΑΚΑ ΝΟΣΗΜΑΤΑ, ΑΡΘΡΙΤΙΣ, ∆ΙΑΒΗΤΗΣ, ΝΟΣΟΣ ALZHEIMER)

Page 126: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΠΡΟΣΦΑΤΑ ΕΠΙΤΕΥΓΜΑΤΑ

ΣΤΟΝ

ΤΟΜΕΑ ΤΗΣ ΓΟΝΙ∆ΙΑΚΗΣ ΘΕΡΑΠΕΙΑΣ

ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΓΟΝΙ∆ΙΩΝ ΣΤΑ ΝΕΥΡΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΛΙΠΟΣΩΜΑΤΩΝ ΕΠΕΝ∆ΥΜΕΝΩΝ ΜΕ PEG ΠΟΥ∆ΙΑΠΕΡΝΟΥΝ ΤΟΝ ΑΙΜΟΤΟΕΓΚΕΦΑΛΙΚΟ ΦΡΑΓΜΟ

• ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ ΒΗΜΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΘΕΡΑΠΕΙΑ ΤΗΣ ΝΟΣΟΥPARKINSON NewScientist.com (March 20, 2003).

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ Ι∆ΙΟΤΗΤΑΣ ΜΙΚΡΩΝ ∆ΙΚΛΩΝΩΝ ΤΜΗΜAΤΩΝ RNA (short interfering RNAs:siRNAs) NA ΕΜΠΟ∆ΙΖΟΥΝ ΤΗΝ ΕΚΦΡΑΣΗΕΛΑΤΤΩΜΑΤΙΚΩΝ ΓΟΝΙ∆ΙΩΝ

• ΝΟΣΟΣ Huntington's at NewScientist.com (March 13, 2003).

ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ∆ΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΕΝΟΣ ΤΕΧΝΗΤΟΥ ΧΡΩΜΟΣΩΜΑΤΟΣ47ου (artificial human)ΣΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΣΤΟΧΟΥΣ.

Page 127: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Κλωνοποίηση

ΚΛΩΝΟΣ(ΟΙ), µια οµάδα από δύο ή περισσότερα άτοµα

που φέρουν πανοµοιότυπο γενετικό υλικό τα οποία

προήλθαν µέσω µη φυλετικής αναπαραγωγής, από ένα

κοινό γονέα ή πρόγονο.

Page 128: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Dolly:Ινστιτούτο

Roselin 1997

Θα πρέπει να σηµειώσουµε

ότι η Ντόλυ παρουσίασε

µετά από κάποιο διάστηµα

διάφορα προβλήµατα υγείας

συνδεόµενα κυρίων µε

πρώιµη γήρανση. Τα

προβλήµατα αυτά οδήγησαν

τους ερευνητές να

προχωρήσουν σε ευθανασία

του ζώου το 2003.Πρόσφατα κλωνοποιήθηκαν

βοοειδή από γηρασµένα

κύτταρα και δεν εµφάνισαν

κανένα σύµπτωµα πρόωρης

γήρανσης.

Page 129: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Όταν ένα κύτταρο εκφράζει

όλη τη γενετική πληροφορία

που είναι απαραίτητη για τον

σχηµατισµό ενός πλήρους

οργανισµού, τότε

χαρακτηρίζεται ως

ολοδύναµο. Κύτταρα, ταοποία κάτω από διαφορετικές

πειραµατικές συνθήκες

εκφράζουν αρκετούς

κυτταρικούς φαινοτύπους

χαρακτηρίζονται ως

πολυδύναµα. Συνήθως τα

εµβρυικά κύτταρα ενός

αναπτυσσόµενου οργανισµού

έχουν τη τάση να δίνουν ένα

µόνον ιστικό τύπο, καλούνται

δε µονοδύναµα.

Page 130: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Η βασική τεχνική είναι

αυτή της µεταφοράς

πυρήνα σωµατικών

κυττάρων.

Page 131: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Στο ινστιτούτο Roselin οι προσπάθειες

κλωνοποίησης ξεκίνησαν

χρησιµοποιώντας κύτταρα βλαστοκύστης

9 ηµερών. Τα εµβρυικά κύτταρα, µε

µορφολογία επιθηλιακών κυττάρων που

προέκυπταν καλλιεργούνταν στο

εργαστήριο. Οι πυρήνες των κυττάρων

αυτών µεταφέρονταν σε ενεργοποιηµένα

ωάρια. Ποτέ κανένα από τα έµβρυα που

προέκυπταν δεν αναπτύσσονταν πλήρως. Τότε, ο Wilmut, αποφάσισε να

καλλιεργήσει τα κύτταρα αυτά απουσία

ορού. Στις συνθήκες αυτές τα κύτταρα

µεταπίπτουν στη φάση Go. Οι πυρήνες

των κυττάρων αυτών έδωσαν δύο

αρνάκια την Μέγκαν και τη Μόραγκ, που

αναπτύχθηκαν κανονικά και έδωσαν και

απογόνους. Τη ίδια εποχή έγινε και το

πείραµα µε τα επιθηλιακά κύτταρα

µαστικού αδένα από µια εξάχρονη

προβατίνα. Από Go κύτταρα του τύπου

αυτού προέκυψε ο πρώτος κλώνος

θηλαστικού από σωµατικά κύτταρα-δότες

ενηλίκου ατόµου.

Page 132: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 133: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

ΒΛΑΣΤΟΚΥΤΤΑΡΑ

Page 134: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 135: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 136: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 137: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 138: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 139: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 140: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 141: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 142: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 143: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο
Page 144: ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ - blogs.sch.grblogs.sch.gr/kekbio/files/2012/01/Βιοτεχνολογία.pdf · σόγια β, ε πέστροφα ια ρύζι α, γ, ε πρόβατο

Βιβλιογραφία

• Ιατρική γενετική, Κλεονίκη Λαµνήσου, εκδόσεις Σταµούλη Α.Ε., 2004

• Γενετική ανθρώπου, Τριανταφυλλίδης Κ, Κουβάτση Α., εκδόσειςΚυριακίδη Αφοι, 1992.

• Γενετική ανθρώπου, Αλεπόρου Β, εκδόσεις Συµµετρία, 1998.

• Βιολογία Κυττάρου, Μαργαρίτης Λ.Χ. και συν., 2004, Ιατρικές εκδόσειςΛίτσας

• GENES VIII, Benjamin Lewin, 2004, Benjamin Cummings

• Molecular Biology of the Cell, Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter, December2007, Garland Science textbooks.

• Biochemistry, Lubert Stryer, 2009, published by W. H. Freeman andCompany.

• Γονιδιακή θεραπεία, Μπατρινού Α.Μ., εκδόσεις Πασχαλίδη, 1998

• Ειδικά θέµατα Γενετικής, Τύπας Μ., Κοµητοπούλου Α., ΕκδόσειςΠανεπιστηµίου Αθηνών, 1992

• Μαθήµατα εφαρµοσµένης Μικροβιολογίας, Μαράκης Σ., εκδόσειςΠανεπιστηµίου Αθηνών, 1990.