Основні методи генної інженерії були розроблені в другій половині XX ст. на бактеріях. Вони полягали у введенні в організм нового гена. Цей ген можна синтезувати наново або перенести з іншого організму. Якщо в геном бактерії вбудувати ген, що кодує певний білок, клітина бактерії перетворюється на живу фабрику з продукування цього білка.
Одержання будь-якої кількості копій гена лише з одного його зразка називають клонуванням. Для клонування гена користуються т. зв. вектором, яким, як правило, є плазміда або бактеріофаг. Плазміда — це невеликий кільцевий фрагмент ДНК, виявлений у деяких бактеріях. Вона відокремлена від основної ДНК і реплікується незалежно від неї. Бактеріофаги (скорочено фаги) — віруси, які можуть вводити свою ДНК у бактеріальну клітину, де ця ДНК реплікується.
Фрагменти ДНК, тобто гени, які необхідно клонувати, за до спеціального ферменту вилучають із геному організму-донора, а потім за до ншого ферменту поєднують із плазмідною чи фаговою ДНК. Якщо таку гібридну ДНК ввести в бактеріальну клітину, то в процесі розмноження бактерії збільшується і кількість копій цієї ДНК. Модифіковані у такий б бактерії здатні продукувати певні необхідні речовини (інсулін, гормон росту людини, коров'ячий соматотропін та ін.), чого в нормальних умовах вони робити не здатні.
Інсулін — гормон білкової природи, який утворюється в підшлунковій залозі і відіграє життєво важливу роль у регуляції вмісту цукру в крові. Недостача інсуліну є причиною цукрового діабету — тяжкого захворювання, через яке потерпає приблизно 3% населення земної кулі. Натепер більше 2 млн хворих на діабет у всьому світі користуються для лікування інсуліном, одержаним за до модифікованих бактерій, у геном яких вбудовано ген інсуліну людини.
Гормон росту людини — білок, що виробляється гіпофізом і діє на всі тканини організму. Нестача цього гормона в дитинстві призводить до карликовості з нормальними пропорціями тіла. Для медичних потреб гормон росту отримують за до бактерій з вбудованим в їх геном людським геном, що забезпечує синтез цього білка. Регулярні ін'єкції гормона росту хворим дітям відновлюють їхній зріст майже до нормального рівня.
Коров'ячий соматотропін — це гормон, подібний до гормона росту людини. Він теж виробляється в гіпофізі та стимулює поділ клітин у тілі тварин. Ген, що кодує коров'ячий соматотропін, був вбудований у геном бактерії. Ін'єкції навіть невеликих доз соматотропіну коровам збільшують продукування молока на 25%, а масу худоби, вирощуваної на м'ясо, — на 10—15%. Після припинення ін'єкцій маса корів та їх удійність поверталися до початкового рівня.
За до генної інженерії стало можливим створення бактерій, здатних очищати поверхню водоймищ від нафтового забруднення б хімічного очищення, який нині застосовують, надзвичайно шкідливий для живої природи. Проводяться успішні випробування створених штучно бактерій, які здатні руйнувати вуглеводні сполуки нафти.
Значение процессов выделения у живых организмов:
Поддержание гомеостаза. Органы выделительной системы выводят избытки некоторых веществ (к примеру, мы выпили много воды, гомеостаз нарушен, органы выделения вывели все избытки воды).
Избавление от токсических веществ. В ходе реакций метаболизма, или при употреблении каких-либо продуктов в пищу, в организме начинают скапливаться токсические вещества, которые отравляюще влияют на клетки организма. В ходе выделения данные вещества выводятся из организма (например мочевина, аммиак).
Участие в терморегуляции. При повышении температуры тела в ходе выделения на поверхность тела выделяется вода (вместе с потом), которая при испарении охлаждает организм, тем самым нормализуя температуру. Так же при учащённом дыхании (например, при беге) вода, испаряясь с поверхности лёгких, охлаждает их.
Объяснение: