ארגז הכלים של הביוטכנולוג

1. ארגז הכלים של הביוטכנולוג רעיונות מרכזיים במבוא היחידה "מאלפי הגנים"

2. ארגז הכלים של הביוטכנולוג (מהנדס הגנים) • ככה לא נציג את הנושא לתלמידים – ההרצאה יכולה לשמש אך ורק לסיכום וחזרה על החומר • מהי הביולוגיה אותה צריך לגייס כדי להבין את ארגז הכלים של הביוטכנולוג שעובד בשיטות של הנדסה גנטית? • מהי המשימה של הביוטכנולוג הנ"ל? • מהם הכלים שבארגז? • כיצד הדברים מוצגים במבוא היחידה?

3. הביולוגיה שמאחורי ההנדסה הגנטית • בסיסים הומולוגיים נקשרים בתנאים מסוימים • נוגדנים יכולים להקשר לחלבונים באופן ייחודי • חלבונים נקשרים באופן ייחודי לרצפים מסוימים של חומצות גרעין • הצופן הגנטי הוא אונברסלי • גנים מורכבים מאזורים בעלי תפקיד מוגדר • דנא ורנא מועתקים על ידי אנזימים • אפשר לשחזר תהליכים מולקולריים במבחנה

4. המשימה של הביוטכנולוג המולקולרי להעביר גן של ייצור אחד לייצור אחר וליצור באמצעותו תוצר רצוי יצור: מאותו המין – ריפוי גני ממינים רחוקים – אנסולין תוצר: מפיקים אותו לשימוש האדם – הורמון הגדילה, - אריתרופואטין פועל בתוך האורגניזם – רעלן Bt - חלבון נורמלי בריפוי גני

5. ארגז הכלים של הביוטכנלוגהמולקולרי

6. שלבים בדרך מהגן לתוצר החלבוני • בידוד הגן • חיבורו לאזור בקרה מתאים • חיבור הגן המהונדס לנשא • הכנסת הנשא לתא מאכסן • ריבוי הגן המהונדס • ביטוי הגן • הפקת התוצר עבור כל שלב: איך מבצעים? איך יודעים שזה עבד?

7. בידוד הגן • הבדל בין גנים איקריוטים ופרוקריוטיים • שימוש בספרייה גנומית- תרגיל סלולריים אנזימים מגבילים ליגציה פלסמידים חיידקים גלאי לגילוי התוצר • שימוש ב-רנא שליח ובאנזים מתעתק במהופך

8. ספרייה גנומית

9. בידוד הגן • הבדל בין גנים איקריוטים ופרוקריוטיים • שימוש בספרייה גנומית- תרגיל סלולריים אנזימים מגבילים ליגציה פלסמידים חיידקים גלאי לגילוי התוצר • שימוש ב-רנא שליח ובאנזים מתעתק במהופך

10. חיבור הגן לאזור בקרה מתאים • צורך באיזור בקרה מתאים • המודולריות של הגן • מה המאפיינים של אזור בקרה? • כיצד מחברים את אזור הבקרה?

11. חיבור הגן המהונדס לנשא והחדרתו לתא • מה הם נשאים ולמה צריך אותם : פלסמידים – טרנספורמציה נגיפים (משתלבים ולא משתלבים בגנום) – הדבקה החדרת DNA שלא באמצעות הנשא – הזרקה, ביוליסטיקה • כיצד נדע שהגן נמצא?גן מדווח, גן בורר, PCR

12. ארגז הכלים של הביוטכנלוגהמולקולרי

13. הביולוגיה שמאחורי ההנדסה הגנטית • בסיסים הומולוגיים נקשרים בתנאים מסוימים • נוגדנים יכולים להקשר לחלבונים באופן ייחודי • חלבונים נקשרים באופן ייחודי לרצפים מסוימים של חומצות גרעין • הצופן הגנטי הוא אונברסלי • גנים מורכבים מאזורים בעלי תפקיד מוגדר • דנא ורנא מועתקים על ידי אנזימים • אפשר לשחזר תהליכים מולקולריים במבחנה

14. ריבוי הגן המהונדס • ריבוי חיידקים • ריבוי תאים בתרבית • אורגניזמים רב תאיים: צמחים בעלי חיים • יתרונות וחסרונות של פרוקריוטיים ואיקריוטיים

15. ביטוי הגן והפקת התוצר • כיצד נדע שהגן מתבטא?גלאי רנא וגלאי נוגדנים • כיצד נפיק את התוצר?מחיידקים, תאי צמח, בע"ח • כיצד נדע שהתוצר דומה לתוצר הטבעי? מבחנים ביולוגיים קליניים

16. ציפיות מאורגניזם מהונדס • מבטא את הגן היכן ומתי שמעוניינים • אינו מעביר את הגן או את התוצר שלו לאורגניזם אחר או לסביבה • אינו מסכן מבחינה בריאותית את האדם או אורגניזמים רצויים על ידי האדם • כיצד משיגים את זה?

17. שיטת ה-PCR

18. עמוד 58

19. מקורות ל-DNA דם (כדוריות לבנות) זיעה (תאי עור) נוזל זרע (תאי זרע) שער שיניים עצמות רקמות שונות מאובנים

20. משימושי שיטת ה-PCR: מחקר : פרוייקט הגנום, חקר מאובנים זיהוי: פלילי, קורבנות אסון, קשרי משפחה רפואה: איתור גנים לאבחון מחלות

21. Thermus aquaticus

22. כיצד הנושאים מוצגים לתלמידים • חזרה על תכנים "מ-דנא לחלבון" • המקרה של הורמון הגדילה: הסבר שלב אחרי שלב בנוסף לסכמה הסופית • צמחים מהונדסים עם רעלן: שימוש באנלוגיה להסבר הספרייה הגנומית • הבדל בין טיפול בדוגמה עיקרית (חיידקים) לדוגמה משנית (תרביות תאים) • השיטות מחולקות בין הדוגמאות השונותת מוצגות רק ברמת העיקרון • נקודות למחשבה