28. Aplikace genetiky

Klonování

• vytváření klonu - nového jedince geneticky identického s předlohou

• vegetativně se rozmnožující rostliny – celé klonální topolové lesy se stejnou genetickou informací

• tři možné postupy:

1. rozdělení zárodku ve stadiu několika buněk (k tomu dochází přirozeně u jednovaječných dvojčat)

2. agregace zárodku s embryonálními kmenovými buňkami – vznik chiméry (chimérou jsou i siamská dvojčata), jedinec má část buněk s vlastní DNA, část s cizí

3. přenos jader – enukleace, vysátí obsahu vajíčka, dovnitř se vloží tělní buňka jiného organismu, pak elektrošok, aby si vajíčko myslelo, že bylo oplodněno a začalo se vyvíjet dál

• v roce 1996 ovce Dolly (nejde o čistý klon, veškeré geny přenášené mimojaderně pocházejí od náhradní matky)

• myška Cumulina a další zvířátka

• nízká účinnost, jedinci trpí vrozenými vadami, jsou náchylní k nádorovým onemocněním

• obrovská obezita, náhlá selhání imunitního systému

• příčinou je možná zkracování telomer – nic nekódují a při dělení se zkracují (tím říkají buňce, jak je stará, kolikrát se rozdělila, buňka se podle toho buď dělí dál, nebo se ničí apoptózou), na chromozom s krátkými telomerami špatně dosadají enzymy pro další syntézu

• kravka Persefona měla navíc vložený gen pro telomerázu, tak přežila o něco delší dobu

• syndrom obřích mláďat – metylace DNA – diferencovaná buňka má řadu genů inaktivovaných metylací (cytosin, histon)

• terapeutické klonování – napěstování buněk vlastního těla z kmenových

BIOTECHNOLOGIE

• jakákoli technologie, která využívá biologické systémy, živé organismy nebo jejich části k určité výrobě

• výroba antibiotik (penicilin), využívání geneticky modifikovaných organismů (insulin), kompostování, aktivovaný kal v čističkách odpadních vod…

Výroba piva

• výchozí surovinou je ječmen – máčí se na humnech, nechá se naklíčit (hydrolyzuje se škrob a zásobní bílkoviny), pak se suší na hvozdech→ vzniklým produktem je slad (sladování probíhá ve sladovnách, humna a hvozdy = jednotlivé prostory tamtéž)

• hvozdění probíhá buď při teplotách 80-85°C (světlé pivo), nebo při vyšších – 100°C (tmavé pivo, dochází ke karamelizaci cukrů), produkce maltózy (sladový cukr) a aminokyselin

• pak se slad mele a míchá s vodou (tzv. vystírání) ve vystíracích kádích – vzniklá vystírka je hustá kaše, část se přepouští na rmutovací pánev (odděluje se vždy třetina objemu a ta se vaří, aby se nezlikvidovaly všechny enzymatické procesy najednou) – vzniká rmut

• rmut se scezuje v kádích, odfiltruje se mláto (krmivo, zbytky rozemletých obilek) – filtrátu (tzv. sladina) se přepouští do mladinové kádě, kde se k němu přidává chmel (dřív celé šištice, dnes granule)

• chmel = aroma a zároveň desinfekce, likvidace veškerých enzymatických procesů, přítomnost humulenu vede k vysrážení peptidů (kvasinkám se pak lépe kvasí)

• ze sladiny se stává mladina

• dále mladina pokračuje do spilky (přes vířivou káď do chladiče – kvasná teplota je v rozmezí 15 – 25°C tzv. svrchní kvašení, nebo 5 – 10°C tj. spodní kvašení), přidávají se kvasinky a vzduch

• kvašení probíhá v cylindrických (CK) tancích – u dna se usazují mrtvé kvasinky, na povrchu zase pěna – oboje se odčerpává, kvašení probíhá 7 až 10 dnů

• dokvašování trvá běžně měsíc, až 3 měsíce z ležáků, probíhá v ležáckých tancích

• kvasnicové pivo se rovnou stáčí

• čiření = pivo se dále sytí oxidem uhličitým, pasterizací se zbaví kvasinek, jejich zbytek se vyfiltruje přes křemelinové filtry

• stupňovitost piva je dána hmotnostním zlomkem sacharidů původní mladiny (čím více sacharidů, tím víc vyrobí kvasinky etanolu)