Innehåll
Genetik är ett område inom molekylärbiologi som involverar manipulering av strukturen för genetiskt material som också kallas deoxsyribonukleicacid eller DNA. Rekombinant DNA, även kallad rDNA, är en DNA-sträng som har manipulerats av forskare. Genteknik och rDNA går hand i hand; genteknik skulle vara omöjligt utan användning av rDNA.
DNA i genteknik
DNA är en dubbelsträngad molekyl som innehåller gener, icke-kodande regioner och genreglerande regioner. Gener är ärftliga enheter som kodar proteiner och definierar organismernas egenskaper. Med andra ord, gener gör dig annorlunda än andra levande organismer och andra människor; gener och DNA gör dig unik. Forskare använder DNA för att göra rDNA i laboratoriet. Forskare kan inte generera DNA så de måste använda naturligt DNA från olika organismer för att göra rDNA. Rekombinant DNA-teknik gör det möjligt för forskare att förena DNA från två källor: mänskligt DNA med bakteriell DNA för att producera de resulterande proteinerna i cellkulturer.
Generering av rekombinant DNA
"Molecular Cell Biology" av H. Lodish et al. Definierar rDNA som en DNA-molekyl som bildas genom att förena DNA-fragment från olika källor. rDNA produceras genom skärning av DNA med enzymer, kallade restriktionsenzymer, som kan skära DNA i en specifik sekvens. Det skurna DNA kan förenas med ett annat DNA, skuren med samma enzym med hjälp av ett annat enzym, kallad DNA-ligas. Vanligtvis klonas rDNA in i en plasmid och transformeras till en E. coli-cell. E. coli multiplicerar plasmiden och rDNA i den eller producerar det protein som kodas av rDNA.
rDNA och genteknik
De första rDNA-molekylerna genererades 1973 av Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang och Stanley Cohen från Stanford University och University of California San Francisco. Detta anses vara födelsen av genteknik, enligt "Cell and Molecular Biology", skriven av Gerald Karp. rDNA är det viktigaste verktyget som används av genetiska ingenjörer. Utan rDNA skulle det inte vara genteknik.
Skäl att manipulera DNA
DNA-manipulation och generering av rDNA har flera tillämpningar. Generna i DNA kodar proteiner som har flera funktioner i vår kropp. Med användning av rDNA kan forskare producera proteiner i laboratoriet. Till exempel produceras många vacciner, humant insulin och humana tillväxthormoner med rDNA-teknik i laboratoriet. Före "födelsen" av genteknik isolerades insulin som användes för att behandla diabetes från grisar och kor.