Insulin

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Syfte och meto:
Vårt syfte med rapporten är att göra en närmare granskning av bakterievärlden och vilka läkemedel som kan framställas med genteknisk väg. Vi har vi kommit fram till att det inte är enbart insulin och tillväxthormon som kan framställas på det sättet, utan många fler mediciner (fast vi inte har tagit upp dem) för olika typer av sjukdomar, även sådana som är ärftliga. Vi ville också veta exakt hur denna process går till. Tack vare gruppens flerfaldiga försök att hitta fakta har vi fått reda på många detaljer kring det ämnet.
Vi har valt det här ämnet för att det verkade intressant och dessutom tyckte vi att det var fascinerande att bakterier, som är så små att de inte kan ses med blotta ögat, kan vara till så stor nytta och rädda människoliv.
Fakta och information har vi fått från Internet och uppslagsböcker. Vi har också med hjälp av boken ”Genteknik, kloning och stamceller” fått tag på en hel del. Men det har inte varit så enkelt. Det var svårt att hitta fakta på nätet och därför blev användningen av andra typer av källor betydelsefull.

Sammanfattning:
I den här rapporten har vi redogjort för vad insulin är och var någonstans i kroppen det tillverkas. Vi har också beskrivit sjukdomen som uppkommer då det uppstår störningar i organet som producerar hormonet. Rapporten innefattar också lite historia om hur man först upptäckte insulin och vilka som gjorde det. Utöver det har vi tagit med beskrivningar om hormonets kemiska byggnad och struktur.
Sedan har vi presenterat tre olika enzymer (restriktionsenzymer, DNA-ligas samt DNA-polymeras) och berättat om deras användning inom gentekniken. Vi har dessutom förklarat hur man med moderna, genetiska metoder tillverkar insulin och att bakterier är delaktiga i processen. Och sist men inte minst har vi tagit upp namnsättningen på enzymer beroende på när man upptäcker de samt vilken bakteriestam man upptäcker enzymerna hos.

Vad är insulin?
Insulin är ett hormonellt protein som tillverkas av Beta celler i bukspottkörteln. Insulin signalerar till kroppens muskler och fettvävnad att ta upp glukos från blodet. Reducerad produktion av insulin eller okänslighet för att hormonet kallas diabetes, förr även kallad för sockersjuka. Vid diabetes typ 1 råder total brist på egen produktion av hormonet, medan det vid typ 2 förekommer en resistens mot hormonet vilket inledningsvis ger allt högre insulinnivåer i blodet då bukspottkörteln försöker att kompensera.
Insulin framställde första gången 1921 av kanadensarna Frederick Grant Banting och Charles H Best ur bukspottkörteln från en hund. Efter att man konstaterat att man kunde lindra en diabetesdrabbad hunds plågor, började man arbeta för att producera insulin för människor.
Bukspottkörteln från gris och nötdjursfoster visade sig vara användbara för att framställa insulin snarlikt människans. Det är dock inte helt identiskt med det mänskliga, och skiljer på en aminosyra. Insulinets kedja är mycket lång och består av fem grundämnen. Den kemiske formeln för mänskligt insulin är C254H377N65O75S6. Insulin kan man inte få i form av tabletter eftersom det bryts ned i magen innan det når ut i blodet. Därför måste personer som behöver insulin spruta in det, ofta flera gånger per dag.

Tre användbara enzymer:
För att klippa i DNA-molekyler och placera in främmande DNA-sekvenser använder man sig av enzymer. Tre slags enzymer används vid gentekniska försök och heter restriktionsenzymer, DNA-ligas och DNA-polymeras. Ett restriktionsenzym söker av DNA-molekylen och binder till en speciell baskombination där restriktionsenzymets form passar in. Sedan klipps DNA-strängarna av vid den bestämda baskombinationen. Vissa restriktionsenzymer klipper av DNA-strängen rakt av, de mest användbara klipper strängen så att det bildas s.k. ”sticky ends” DNA-ligas åstadkommer bindningar mellan deoxiribos och fosfatgrupper och kan foga samman DNA-sekvenser till nya kombinationer. DNA-polymeras bygger komplementära strängar till DNA-molekyler.
Det var upptäckten av restriktionsenzymer som satte fart på genteknikens utveckling.
I början av 1950-talet upptäckte man att vissa bakterier inte skadades av virus som är specialiserade på att angripa bakterier. Dessa bakterier försvarar sig med restriktionsenzymer som oskadliggör det främmande virusets DNA-kedja genom att klippa sönder det. Detta utgör ett effektivt försvarssystem mot virusinfektioner. Förklaringen till att bakteriens egen DNA-kedja inte klipps sönder är att den har speciella enzymer som fäster metylgrupper på den egna kromosomen. Metylgrupperna hindrar mekaniskt restriktionsenzymer att binda till DNA-strängen och förhindrar därmed sönderdelningen av bakteriens eget DNA-kedja.

Insulintillverkning – med genteknik:
Tekniken som används idag för att framställa insulin kallas hybrid-DNA och fungerar på så sätt att man "klistrar in" människans arvsmassa i en cell eller en bakterie. Denna teknik kan också användas till framställning av andra typer av läkemedel som till exempel tillväxthormon och Faktor VIII. Anlaget för insulintillverkning från en människa infogas i en bakteries plasmid. Sedan tas plasmiden upp av en bakterie. När bakterien delar sig förökas också det infogade arvsanlaget från människan.
För att bakterier lättare ska kunna ta upp plasmiderna måste de befinna sig i tillväxtfas. Sedan sätts cellerna i en iskall kalciumkloridlösning (CaCl2) och man börjar successivt höja temperaturen. Denna process kallas att göra cellerna kompetenta och leder till att bakterierna lättare tar upp plasmiderna från omgivande lösning. Efter att lösningen fått stå i tjugo minuter har ungefär var tusende bakterie tagit upp plasmider. Insulin är det första hormonet man framställde på det viset, d.v.s. genom att modifiera bakterier.

Restriktionsenzymernas namnsättning:
När man namnsätter olika restriktionsenzymer utgår man från den bakterie enzymet kommer ifrån. De...