1) پروتئین های پستانداران
برخی پروتئین های پستانداران دارای اهمیت تجارتی و پزشکی هستند . تولید تجارتی پروتئین های انسانی به وسیله ی استخراج مستقیم از مایعات یا بافت های بدن ، کاری پیچیده و گران و یا غیر ممکن می باشد ، اما با کلون کردن ژن می توان آن ها را از باکتری ها تولید کرد .
* انسولین انسانی
یکی از جالب ترین مثال های اهمیت مهندسی ژنتیک ، تولید انسولین انسانی می باشد . انسولین انسانی که از طریق مهندسی ژنتیک تهیه شده است ، اولین داروی بیوتکنولوژیک است که وارد بازار شده است . انسولین پروتئینی است که در پانکراس تولید می شود و برای تنظیم متابولیسم کربوهیدرات بدن حیاتی می باشد . دیابت که بیماری وجود آمده در اثر کمبود انسولین است ، میلیون ها انسان را رنج می دهد . درمان قطعی دیابت ، تزریق پیاپی یا تجویز خوراکی انسولین است و از آنجایی که انسولین بیش تر پستانداران از نظر ساختمان مشابه می باشد ، درمان دیابت انسانی با استفاده از انسولین استخراج شده از پانکراس گاو و خوک امکان پذیر است ، اما انسولین غیر انسانی به اندازه ی انسولین انسانی موثر نیست و فرآیند استخراج آن گران و پیچیده می باشد . امروزه ژن تولید انسولین انسانی در باکتری ها کلون می شود .
* میکروارگانیسم ها در خدمت پزشکی و دارو سازی
تولید سالانه ی جهانی آنتی بیوتیک ها ودرراس همه پنی سیلین ها ، سنالوسپورین ها تترا سایلکین ها به بیش از صد هزار تن میرسد . این داروها متابولیت های ثانویه یا مشتقات آنهایند که در مرحله ی رکود دوران رشد باکتری ها یا قارچ ها تولید می شوند . میکروب ها تولید کننده ی آنتی بیوتیک معمولا به مدت چند روز در ظرف های بزرگ و در کشت بسته ای که هوا دهی می شوند رشد می کنند . حجم بعضی از ظرف ها از صد هزار لیتر هم تجاوز می کند .
دخالت میکروب ها در تولید بعضی از هورمون های استروتیدی نیز اهمیت دارد مثلا در سنتز شیمیایی کرتی زون – ماده ای که عامل ضد التهاب است – سی و هفت واکنش دخالت دارند ، اما هنگامی که از میکروب ها هم کمک گرفته شود این واکنش ها به پانزده واکنش تقلیل می یابد . از این رو بر خود واجب دانستیم تا از کاربرد میکروارگانیسم ها در صنعت پزشکی و دارو سازی نیز در این تحقیق به طور مختصر استفاده کنیم .
* کاربرد میکروارگانیسم ها در پزشکی و داروسازی
الف) سنجش حیاتی به وسیله ی میکروب ها
سنجش حیاتی عبارت است ازاستفاده از یک ارگانیسم ( یا سیستم زنده ) برای مقاصد سنجش از میکروارگانیسم ها برای اندازه گیری تراکم های اندک بعضی ویتامین ها ، اسید های آمینه و ... می توان استفاده کرد . این امر از جنبه ی دارو سازی و کنترل صنایع دارویی نیز می توانند مهم باشند .
ب) استفاده از میکروب ها در مبارزه ی غیر مستقیم با سرطان
از باکتری ها می توان برای شناسایی مواد سرطان زا و درجه ی سرطان زایی آن ها استفاده کرد . به عبارت دیگر از این ارگانیسم ها می توان به طور غیر مستقیم در مبارزه ی با سرطان بهره گیری کرد .
قریب به 90% مواد سرطان زا موتاسیون زا هم هستند . با ویژگی مذکور سرطان زایی یک ماده را با ارزیابی ویژگی موتاسیون زایی آن می توان حدس زد . باکتری ها سیستم هایی حساس ، سریع و ارزان هستند که برای شناسایی ویژگی موتاسیون زایی یک ماده به شمار می روند . در آزمایشگاه ها با قرار دادن باکتری در معرض مواد مشکوک به سرطان زایی و متعاقباً بررسی درجه ی موتاسیون زایی آن ها نسبت به یک صفت اختصاصی می توان به آسانی و ظرف مدت نسبتاً کوتاهی به عمل سرطان زایی احتمالی صدها ماده پی برد . در این روش بررسی ، از باکتریهای موتاسیون یافته ای که برای رشد در محیط حداقل به افزایش یک ماده خاص غذایی نیاز دارند استفاده می شود
* میکروارگانیسم ها در خدمت کشاورزی
خاک ها مجموعه ای مرکب از ترکیبات آلی و غیر آلی اند . ترکیبات غیر آلی از لایه های کانی سخت که منشاء آن ها زیرزمینی است تشکیل شده اند . با بالا آمدن لایه ی کانی به سطح و مخلوط شدن با ماده ی آلی حاصل از تجزیه ی گیاهان ، منطقه ی بارخیز خاک سطحی تشکیل
می شود . ماده آلی که هوموس نامیده می شود علاوه بر اینکه خاک را نرم می کند موجب افزایش خلل خاک و در نتیجه بهتر نگه داشته شدن آب و رسیدن آن به ریشه ی گیاه نیز می شود . از این گذشته منبع مواد لازم غذایی برای گروه های متعددی از میکروارگانیسم ها که کمک به برقراری چرخه ی رشد زمین می کند نیز هست . یک گرم خاک زراعتی با مواد آلی فراوان ممکن است بیش از دو بیلیون باکتری داشته باشد . این میکروب ها همواره با قارچ های کودرست در تجزیه ی ارگانیسم های مرده و آزاد ساختن اجزای مولکولی آنها برای استفاده ی گیاهان زنده دخالت می کنند و خاک را حاصل خیز می سازند .
* کاربرد میکروارگانیسم ها در کشاورزی
الف) حشره کش های باکتریایی
اکثر باکتری های حشره کش متعلق به خانواده های پسودوموناداسه ها ، میکروکوکاسه ها و باسیلاسه ها هستند . با وجود آنکه تاکنون 100 باکتری حشره کش گذارش شده اند ، اما فقط چهار تای آن ها ، یعنی باسیلوس تورجینسیس ، باسیلوس پاپیلیه ، باسیلوس لنتی موربوس و باسیلوس اسفریکوس مورد استفاده قرار دارند . از این چهار باکتری تنها باسیلوس تورجینسیس به تولید انبوه رسیده و جنبه ی تجارتی و عرضه به بازارهای جهانی پیدا کرده است . از این باکتری در کشت کارهای غلات ، درختان ، گیاهان زینتی ، سبزیهای خوراکی و اخیراً در
شامل 13 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله دستاورد های عملی مهندسی ژنتیک در بیوتکنولوژی
