Περιεχόμενο
- DNA στην γενετική μηχανική
- Δημιουργία ανασυνδυασμένου DNA
- rDNA και γενετικής μηχανικής
- Λόγοι χειρισμού του DNA
Η γενετική μηχανική είναι μια περιοχή της μοριακής βιολογίας που περιλαμβάνει τον χειρισμό της δομής του γενετικού υλικού που είναι επίσης γνωστό ως δεοξυσυριβονουκλεϊκό οξύ ή ϋΝΑ. Το ανασυνδυασμένο DNA, που ονομάζεται επίσης rDNA, είναι ένα σκέλος DNA που έχει χειριστεί από επιστήμονες. Η γενετική μηχανική και το rDNA πηγαίνουν χέρι-χέρι. η γενετική μηχανική θα ήταν αδύνατη χωρίς τη χρήση του rDNA.
DNA στην γενετική μηχανική
Το DNA είναι ένα δίκλωνο μόριο που περιέχει γονίδια, μη κωδικοποιητικές περιοχές και περιοχές ελέγχου γονιδίων. Τα γονίδια είναι κληρονομικές μονάδες που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες και καθορίζουν τα χαρακτηριστικά των οργανισμών. Με άλλα λόγια, τα γονίδια σας κάνουν διαφορετικά από άλλους ζωντανούς οργανισμούς και άλλους ανθρώπους. τα γονίδια και το DNA σας κάνουν μοναδικό. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν το DNA για να κάνουν το rDNA στο εργαστήριο. Οι επιστήμονες δεν μπορούν να δημιουργήσουν DNA, οπότε πρέπει να χρησιμοποιήσουν φυσικό DNA από διαφορετικούς οργανισμούς για να δημιουργήσουν το rDNA. Η τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA επιτρέπει στους επιστήμονες να ενώνουν το DNA από δύο πηγές: ανθρώπινο DNA με βακτηριακό DNA για να παράγει τις προκύπτουσες πρωτεΐνες σε κυτταρικές καλλιέργειες.
Δημιουργία ανασυνδυασμένου DNA
Η "Μοριακή κυτταρική βιολογία", από τους H. Lodish et al., Ορίζει το rDNA ως ένα μόριο ϋΝΑ που σχηματίζεται με την ένωση θραυσμάτων DNA από διαφορετικές πηγές. Το rDNA παράγεται με κοπή DNA με ένζυμα, που ονομάζονται ένζυμα περιορισμού, που μπορούν να κόψουν το DNA σε μια συγκεκριμένη αλληλουχία. Το κομμένο DNA μπορεί να συνδεθεί με ένα άλλο DNA, κομμένο με το ίδιο ένζυμο, χρησιμοποιώντας ένα άλλο ένζυμο, που ονομάζεται DNA λιγάση. Συνηθέστερα, το rDNA κλωνοποιείται σε πλασμίδιο και μετασχηματίζεται σε κύτταρο Ε. Coli. Το Ε. Coli πολλαπλασιάζει το πλασμίδιο και το rDNA σε αυτό ή παράγει την πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από το rDNA.
rDNA και γενετικής μηχανικής
Τα πρώτα μόρια rDNA δημιουργήθηκαν το 1973 από τους Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang και Stanley Cohen του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο. Αυτό θεωρείται η γέννηση της γενετικής μηχανικής, σύμφωνα με την «Cell and Molecular Biology», που γράφτηκε από τον Gerald Karp. Το rDNA είναι το πιο σημαντικό εργαλείο που χρησιμοποιούν οι γενετικοί μηχανικοί. Χωρίς rDNA δεν θα υπήρχε γενετική μηχανική.
Λόγοι χειρισμού του DNA
Ο χειρισμός του DNA και η παραγωγή του rDNA έχει αρκετές εφαρμογές. Τα γονίδια στο DNA κωδικοποιούν πρωτεΐνες που έχουν διάφορες λειτουργίες στο σώμα μας. Με τη χρήση του rDNA, οι επιστήμονες μπορούν να παράγουν πρωτεΐνες στο εργαστήριο. Για παράδειγμα, πολλά εμβόλια, ανθρώπινη ινσουλίνη και ανθρώπινες αυξητικές ορμόνες παράγονται με την τεχνολογία rDNA στο εργαστήριο. Πριν από τη "γέννηση" της γενετικής μηχανικής, η ινσουλίνη που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία του διαβήτη απομονώθηκε από χοίρους και αγελάδες.