Περιεχόμενο
- Γιατί γονίδια σύνδεσης;
- Διαδικασία ματίσματος γονιδίων
- Κωδικοποίηση Περιφερειών
- Μη κωδικοποιημένες περιοχές
Τα γονίδια είναι αλληλουχίες DNA που μπορούν να διασπαστούν σε λειτουργικά τμήματα. Παράγουν επίσης ένα βιολογικά δραστικό προϊόν, όπως δομική πρωτεΐνη, ένζυμο ή νουκλεϊκό οξύ. Συνδυάζοντας τμήματα των υφιστάμενων γονιδίων σε μια διαδικασία που ονομάζεται μοριακή κλωνοποίηση, οι επιστήμονες αναπτύσσουν γονίδια με νέες ιδιότητες. Οι επιστήμονες πραγματοποιούν τη σύνδεση γονιδίων στο εργαστήριο και εισάγουν το DNA σε φυτά, ζώα ή κυτταρικές σειρές.
Γιατί γονίδια σύνδεσης;
Αν και κάποια νύχτα λένε τη συνετή της να αφήσει τη φύση μόνη της, η συγκόλληση των γονιδίων προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα για την κοινωνία. Οι επιστήμονες είναι μακράν οι συχνότεροι χρήστες της, μελετώντας τη λειτουργία των γονιδίων και των γονιδιακών προϊόντων. Προσθέτουν νέα γονίδια στους οργανισμούς για να κάνουν τα φυτά των καλλιεργειών ανθεκτικά στις ασθένειες ή πιο θρεπτικά.
Η γονιδιακή θεραπεία, ένα ενεργό θέμα της έρευνας, παρέχει ένα νέο και προσαρμοσμένο τρόπο για την καταπολέμηση των γενετικών ασθενειών. Αυτή η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν δεν υπάρχουν φάρμακα μικρού μορίου. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν επίσης ματίσματος γονιδίων για την παραγωγή φαρμάκων που βασίζονται σε πρωτεΐνες που βελτιώνουν την ιατρική περίθαλψη.
Διαδικασία ματίσματος γονιδίων
Ένα γονίδιο είναι συναρμολογημένο με τη συναρμολόγηση διαφόρων τμημάτων γονιδίων και αλληλουχιών ϋΝΑ σε ένα προϊόν που ονομάζεται χίμαιρα.Οι επιστήμονες ενώνουν αυτά τα αποσπάσματα σε ένα κυκλικό τεμάχιο DNA που ονομάζεται πλασμίδιο.
Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια περίπλοκη διαδικασία για να κλωνοποιήσουν γονίδια από ένα DNA οργανισμών. Ωστόσο, σε δεκαετίες επιστημονικής έρευνας, τα περισσότερα γονίδια υπάρχουν ήδη σε πλασμίδιο αποθηκευμένο σε εργαστήριο κάπου. Τα γονιδιακά τμήματα αποκόπτονται από το αρχικό DNA και ενώνονται για να δημιουργήσουν ένα νέο γονίδιο. Στη συνέχεια, οι ερευνητές ελέγχουν τη νέα ακολουθία για να βεβαιωθούν ότι η θέση και ο προσανατολισμός τους στο μόριο DNA είναι σωστές.
Κωδικοποίηση Περιφερειών
Η περιοχή κωδικοποίησης του γονιδίου ορίζει το προϊόν που παράγεται από το κύτταρο. αυτό είναι σχεδόν πάντα μια πρωτεΐνη. Η κωδικοποιητική περιοχή ενός γονιδίου μπορεί να μεταβληθεί με φυσικώς απαντώμενες ή τεχνητές μεταλλάξεις. Αυτές οι αλλαγές σε DNA κυττάρων αλλάζουν τον τρόπο λειτουργίας του κυττάρου. Οι επιστήμονες μπορούν να προσθέσουν μια ακολουθία ετικετών για την παρακολούθηση και τη μελέτη γονιδιακών προϊόντων σε έναν οργανισμό. Η συγκόλληση γονιδίων δημιουργεί επίσης νέες ακολουθίες γονιδίων για τη δημιουργία πρωτεϊνών με πολλαπλές ή εντελώς νέες λειτουργίες.
Μη κωδικοποιημένες περιοχές
Δεν είναι όλα τα μέρη μιας παραγωγής ελέγχου γονιδίων ενός τελικού προϊόντος. Οι μη κωδικοποιητικές περιοχές είναι εξίσου σημαντικές για τον προσδιορισμό της γονιδιακής λειτουργίας.
Οι ακολουθίες υποκινητών ελέγχουν τους τρόπους με τους οποίους εκφράζονται γονίδια σε ένα κύτταρο. Αυτές οι αλληλουχίες καθορίζουν εάν ένα γονίδιο εκφράζεται πάντοτε, επεξεργάζεται το κύτταρο παράγει ένα συγκεκριμένο θρεπτικό συστατικό ή εάν ένα κύτταρο είναι υπό τάση. Ο υποκινητής ελέγχει επίσης ποια κύτταρα εκφράζεται σε ένα γονίδιο. Για παράδειγμα, ένας βακτηριακός προαγωγός δεν θα λειτουργήσει αν μετακινηθεί σε φυτικό ή ζωικό κύτταρο.
Οι αλληλουχίες ενισχυτών ελέγχουν εάν το κύτταρο παράγει πολλές ή μόνο μερικές μονάδες του τελικού προϊόντος των γονιδίων. Άλλες ακολουθίες καθορίζουν πόσο καιρό και πόσα προϊόντα παραμένουν στο κελί και αν το κύτταρο εκκρίνει τελικά προϊόντα.