Sisältö
Geenit ovat DNA-sekvenssejä, jotka voidaan hajottaa toiminnallisiksi segmenteiksi. Ne tuottavat myös biologisesti aktiivista tuotetta, kuten rakenneproteiinia, entsyymiä tai nukleiinihappoa. Liittämällä yhteen olemassa olevien geenien segmentit molekyylikloonaamiseksi kutsuttavassa prosessissa, tutkijat kehittävät geenejä, joilla on uusia ominaisuuksia. Tutkijat suorittavat geeniliittämisen laboratoriossa ja lisäävät DNA: n kasveihin, eläimiin tai solulinjoihin.
Miksi Splice-geenit?
Vaikka jonain yönä on järkevää jättää luonto yksin, geenien liitos tarjoaa monia etuja yhteiskunnalle. Tutkijat ovat ylivoimaisesti sen yleisimmät käyttäjät, jotka tutkivat geenien ja geenituotteiden toimintaa. Ne lisäävät organismeihin uusia geenejä tekemään satokasveista taudinkestäviä tai ravitsevampia.
Geeniterapia, aktiivinen tutkimusaihe, tarjoaa uuden ja mukautetun tavan torjua geneettisiä sairauksia. Tämä lähestymistapa on erityisen hyödyllinen, kun pienimolekyylisiä lääkkeitä ei ole olemassa. Tutkijat käyttävät myös geenisilmukointia proteiinipohjaisten lääkkeiden tuottamiseen, jotka parantavat lääketieteellistä hoitoa.
Geenin silmukointiprosessi
Geeni silmukoidaan kokoamalla eri geenisegmentit ja DNA-sekvenssit tuotteeksi, jota kutsutaan kimimeraksi.Tutkijat yhdistävät nämä katkelmat pyöreään DNA-kappaleeseen, jota kutsutaan plasmidiksi.
Tutkijat käyttävät monimutkaista prosessia geenien kloonaamiseksi organismien DNA: sta. Vuosikymmenien tieteellisessä tutkimuksessa suurin osa geeneistä on jo olemassa plasmidissa, jota säilytetään laboratoriossa jonnekin. Geenisegmentit leikataan alkuperäisestä DNA: sta ja yhdistetään uuden geenin valmistamiseksi. Sitten tutkijat tarkistavat uuden sekvenssin varmistaakseen, että sen sijainti ja suunta DNA-molekyylissä ovat oikeat.
Koodausalueet
Geenin koodaava alue määrittelee tuotteen, jonka solu tuottaa; tämä on melkein aina proteiini. Geenin koodaavaa aluetta voidaan muuttaa luonnossa esiintyvillä tai keinotekoisilla mutaatioilla. Nämä muutokset solun DNA: han muuttavat solun toimintaa. Tutkijat voivat lisätä tunnistesekvenssin seuraamaan ja tutkimaan organismin geenituotteita. Geenin silmukointi luo myös uusia geenisekvenssejä proteiinien luomiseksi, joilla on useita tai kokonaan uusia toimintoja.
Ei-koodaavat alueet
Kaikki geenin osat eivät hallitse lopputuotteen tuotantoa. Ei-koodaavat alueet ovat yhtä tärkeitä geenitoiminnan määrittämisessä.
Promoottorisekvenssit säätelevät tapoja, joilla geenit ilmenevät solussa. Nämä sekvenssit määrittävät, ekspressoidaanko geeni aina, prosessoi solu tietyn ravintoaineen vai onko solu stressissä. Promoottori säätelee myös missä soluissa geeni ekspressoituu. Esimerkiksi bakteeripromoottori ei toimi, jos se siirretään kasvi- tai eläinsoluun.
Tehostajasekvenssit säätelevät, tuottaako solu useita vai vain muutamia yksiköitä geenien lopputuotetta. Muut sekvenssit määrittävät kuinka kauan ja kuinka monta tuotetta viipyy solussa ja erittyykö solu lopputuotteita.