Sisältö
Geenitekniikka on molekyylibiologian alue, johon sisältyy geenimateriaalin rakenteen manipulointi, joka tunnetaan myös nimellä deoksisyribonukleiinihappo tai DNA. Rekombinantti-DNA, jota kutsutaan myös rDNA: ksi, on DNA-juoste, jota tutkijat ovat manipuloineet. Geenitekniikka ja rDNA kulkevat käsi kädessä; geenitekniikka olisi mahdotonta ilman rDNA: ta.
DNA geenitekniikassa
DNA on kaksijuosteinen molekyyli, joka sisältää geenejä, ei koodaavia alueita ja geenien säätelyalueita. Geenit ovat perinnöllisiä yksiköitä, jotka koodaavat proteiineja ja määrittelevät organismien ominaisuudet. Toisin sanoen geenit erottavat sinut muista elävistä organismeista ja muista ihmisistä; geenit ja DNA tekevät sinusta ainutlaatuisen. Tutkijat käyttävät DNA: ta rDNA: n tuottamiseen laboratoriossa. Tutkijat eivät pysty tuottamaan DNA: ta, joten heidän on käytettävä luonnollista DNA: ta eri organismeista tehdäkseen rDNA: ta. Rekombinantti-DNA-tekniikka antaa tutkijoille yhdistää DNA: n kahdesta lähteestä: ihmisen DNA: sta bakteeri-DNA: n kanssa tuottamaan tuloksena olevia proteiineja soluviljelmissä.
Rekombinantti-DNA: n generointi
"Molecular Cell Biology", kirjoittanut H. Lodish et ai., Määrittelee rDNA: n DNA-molekyylinä, joka muodostuu yhdistämällä DNA-fragmentteja eri lähteistä. rDNA tuotetaan leikkaamalla DNA entsyymeillä, joita kutsutaan restriktioentsyymeinä, jotka voivat leikata DNA: ta tietyssä sekvenssissä. Leikattu DNA voidaan liittää toiseen DNA: hon, leikata samalla entsyymillä, käyttämällä toista entsyymiä, nimeltään DNA-ligaasi. Yleisimmin rDNA kloonataan plasmidiin ja transformoidaan E. coli -soluun. E. coli moninkertaistaa plasmidin ja siinä olevan rDNA: n tai tuottaa rDNA: n koodaaman proteiinin.
rDNA ja geenitekniikka
Ensimmäiset rDNA-molekyylit tuottivat vuonna 1973 Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang ja Stanley Cohen Stanfordin yliopistosta ja Kalifornian yliopistosta San Franciscosta. Tätä pidetään geenitekniikan syntynä Gerald Karpin kirjoittaman "Solu- ja molekyylibiologian" mukaan. rDNA on tärkein geenisuunnittelijoiden käyttämä työkalu. Ilman rDNA: ta ei olisi geenitekniikkaa.
Syyt DNA: n manipulointiin
DNA: n manipuloinnilla ja rDNA: n muodostamisella on useita sovelluksia. DNA: n geenit koodaavat proteiineja, joilla on kehossa useita toimintoja. RDNA: n avulla tutkijat voivat tuottaa proteiineja laboratoriossa. Esimerkiksi monia rokotteita, ihmisinsuliinia ja ihmisen kasvuhormoneja tuotetaan laboratoriossa rDNA-tekniikalla. Ennen geenitekniikan "syntymää" diabeteksen hoitamiseen käytetty insuliini eristettiin sioista ja lehmistä.