Transgeneza

**Transgeneza**  je  proces  unošenja  stranih  gena – zvanih   transgeni – u živi organizam, tako da  on ispoljava nova svojstva i prenosi ih na potomstvo. Transgeneza može biti olakšana liposomima, enzimaima, plazmid nim i virusnim  vektor ima, pronukleusnim ubrizgavanjem, fuzijom protoplasta i balističkimubrizgavanjem DNK.  Može se  desiti  i u prirodnim procesima.

Transgeni organizmi su sposobni da ispoljavaju  funkciju stranog gena zato što je  genetički kod sličan za sve organizme. To znači da  će kod određene sekvence DNK za iste proteine jednak  u svim organizmima. Zbog sličnosti u nizu proteina, naučnici mogu sjeći DNK na ovim zajedničkim proteinskim tačkama i dodati drugi gen. Primjer za to su  "super miševi" iz 1980-ih. Ovi  miševi su bili u stanju proizvesti ljudski protein tPA za liječenje krvnih ugrušaka.

## Upotreba  bakterijskih plazmida
Najčešći pravac  transgenih istraživanja vrši se  na bakterijama  i  virusima koji su u stanju da repliciraju stranu DNK. Plazmidna DNK se siječe pomoću   restrikcijskih enzima,  dok se  DNK također kopira sa istim restrikcijskim  enzimom, proizvodeći komplementarne ljepljive krajeve. Ovo omogućava stranoj  DNK da  hibridizaciju s plazmidnom DNK i biva zalijepljen  pomoću  DNK ligaznog enzima, stvarajući genetički kod  koji  se normalno ne nalazi u prirodi. Izmijenjena  DNK se umeće u plazmid za replikaciju.

## Tehnologija transfera gena
### Mikroinjektiranje DNK
Željeni genski  konstrukt se ubrizgava u pronukleus  reprodukcijskih  ćelija, pomoću staklene igle promjera oko 0,5 i 5 mikrometara. Manipulirane  ćelije u kulturama  *in vitro* se razviju do određene embrionske faze,  a  potom se prebacuju  u  ženskog primatelja. Mikroinektiranje  DNK nema visoke stope uspjeha (oko 2% svih ubrizgavanja), čak i ako je nova DNK  ugrađen u genom, ako nije prihvaćena u klicinoj liniji (reproduktivnih ćelija)   nove osobine se neće pojaviti u njihovih potomaka. Ako  se DNK ubrizgava u više lokacija,  rastu i šanse za ekspresiju.

### Genski transfer putem retrovirusa
Retrovirus je virus koji nosi svoj genetički materijal u obliku RNK, a ne DNK. Retrovirusi se koriste kao vektori za prijenos genetičkog materijala u ćelije domaćina. Rezultat je himera, organizam koji se sastoji od tkiva ili dijelova različitih genetičkih okvira. Himere su ukrštane u srodstvu u čak 20 generacija do rađanja  homozigotnog  genetičkog potomstva.

### Integracija pomoću restrikcijskih enzima 
Integracija posredovom restrikcijskih enzima (REMI) je tehnika za integraciju DNK (lineariziranih plazmida) u   genomskim mjestima  koja su generirana  istim restrikcijskim enzimima koji se koriste za DNK linearizaciju. Integracija plazmida javlja se na odgovarajućim lokacijama u genomu, često regeneracijom  mjesta prepoznavanja od strane istog restrikcijskog enzima koji se koriste za lineariraciju plazmida.

### Transgeneza matičnih ćelija
#### Transgeneza multipotentnih matičnih ćelija 
Nultipotentne matične ćelije mogu se diferencirati samo u ograničenom broju  terapijski upotrebljivih tipova,  iako  su njihova sigurnost i relativni nedostatak složenosti  u velikoj većini dovweli do sadašnjih personalizovanih  ćelijskih terapija,  uključujući multipotentne matične ćelije (obično mezenhimske matične ćelije iz masnog tkiva).

#### Transgeneza pluripotentnih matičnih ćelija
Transgeni vektori mogu biti  nasumično usmjereni na određenu genomsku lokaciju.  Naučnici su obavili istraživanje,  tehnološki razvoj pruža alate koji su potrebni da omoguće sigurnu i efikasnu transgenezu pluripotentnih matičnih  ćelija (PSC).

#### Transgeneza totipotentnih matičnih ćelija
Manipulirani  genski  konstrukt  može se umetnuti u totipotentne matične ćelije,   koje se  mogu razviti u bilo koje  specijalizirane ćelije. Ćelije koje sadrže željenu sekvencu DNK se uključuju  u embrion domaćina,  što je rezultira u pojavi himerne životinje. Za razliku od druga dva načina za ubrizgavanje,  koji zahtijevaju testiranje transgenih potomaka uživo, transfer embrionskih  ćelija može  biti testiran u fazi ćelije.

## Primjena
### Farmerstvo
Farmerstvo, kovanica za "farma" i "farmaceutsko", odnosi se na upotrebu genetičkog inženjerstva za ugradnju  gena,  koda  se  farmaceutski proizvodi  dobijaju u domaćina životinjama ili biljakama koje inače ne ispoljavaju  poželjne  gene. Farmerstvo  je steklo primjenu u biotehnologiji od  razvoja transgenih "super miševa" u 1982. "Super miševi" su genetički promijenjeni za proizvodnju ljudskog lijeka, tPA (aktivator tkivnog plazminogena za liječenje krvnih ugrušaka), 1987. godine.  Od tada, farmerstvo   "super miševa" imalo  je dug put. Pomoću interferencije RNK, naučnici su proizveli kravu čije mlijeko sadrži povećane količine kazeina, proteina koji se koristi kako bi sir i druga hrana,  bili gotovo bez  beta-laktoglobulina, proteinske  komponente u mliječnoj  sirutki koja izaziva alergije.

**Primjeri farmerstva**:
*Hemoglobin  kao kao zamjenska krv;
*Ljudski  protein C anticoagulans
*Alfa-1 antitripsin (AAT)  za  tretnan  nedostataka AAT;
*Insulin  za tretman  dijabetesa;
*Vakcine (antigeni);
*Hormon rasta  za  tretman nedostataka;
*Faktor VIII  zgrušavanja krvi;
*Faktor IX zgrušavanja krvi;
*Fibrinogenski faktor zgrušavanja krvi; 
*Laktoferin, kao aditiv za formule hrane za bebe;

## Etička pitanja
Transgeneza je otvorila  određena etička pitanja. Primjeri uključuju prava životinja koje su intelektualno poboljšane, pravne posljedice i moguće zdravstvene rizike.

## Dijagram 
thumb|center|700px|Dijagram poređenja genetičkih promjena koje se  postižu  konvencijskim uzgojem  biljaka, transgenezom i cisgenezom

**Napomena**: Novi genotipovi koji su  kreirani tehnologijom transgeneze također zahtijevaju više unazadnih ukrštanja. Osim toga, povratna ukrštanja ne čine većinu vremena koje je potrebno za stvaranje, testiranje na terenu i puštanje u promet / komercijalizaciju nove sorte.
## Također pogledajte
*Transdukcija
*Transfekcija
## Reference
## Vanjski linkovi
*https://fas.org/biosecurity/education/dualuse/FAS_Jackson/1_A.html  *https://web.archive.org/web/20070715054717/https://fas.org/biosecurity/education/dualuse/FAS_Jackson/1_A.html 
*http://www.businessweek.com/news/2012-10-01/gene-modified-cow-makes-milk-rich-in-protein-study-finds  Businessweek
*https://web.archive.org/web/20130426013151/http://www.actionbioscience.org/biotech/margawati.html 
*https://web.archive.org/web/20010304184824/http://users.wmin.ac.uk/~redwayk/Lectures/transgenic.htm 

Kategorija:Biotehnologija