Indhold
Genteknologi er et område inden for molekylærbiologi, der involverer manipulering af strukturen af genetisk materiale, også kendt som deoxsyribonucleicid eller DNA. Rekombinant DNA, også kaldet rDNA, er en DNA-streng, der er manipuleret af forskere. Genteknologi og rDNA går hånd i hånd; genteknologi ville være umulig uden brug af rDNA.
DNA i genteknologi
DNA er et dobbeltstrenget molekyle, der indeholder gener, ikke-kodende regioner og genregulerende regioner. Gener er arvelige enheder, der koder for proteiner og definerer organismernes karakteristika. Med andre ord gør gener dig forskellig fra andre levende organismer og andre mennesker; gener og DNA gør dig unik. Forskere bruger DNA til at fremstille rDNA i laboratoriet. Forskere kan ikke generere DNA, så de er nødt til at bruge naturligt DNA fra forskellige organismer til at fremstille rDNA. Rekombinant DNA-teknologi giver forskere mulighed for at forene DNA fra to kilder: humant DNA med bakterielt DNA til at producere de resulterende proteiner i cellekulturer.
Generering af rekombinant DNA
"Molecular Cell Biology" af H. Lodish et al. Definerer rDNA som et DNA-molekyle, der dannes ved sammenføjning af DNA-fragmenter fra forskellige kilder. rDNA produceres ved at skære DNA med enzymer, kaldet restriktionsenzymer, der kan skære DNA i en bestemt sekvens. Det udskårne DNA kan forbindes med et andet DNA, skåret med det samme enzym ved anvendelse af et andet enzym, kaldet DNA-ligase. Oftest klones rDNA'et i et plasmid og transformeres til en E. coli-celle. E. coli multiplicerer plasmidet og rDNA'et i det eller producerer proteinet kodet af rDNA'et.
rDNA og genteknologi
De første rDNA-molekyler blev genereret i 1973 af Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang og Stanley Cohen fra Stanford University og University of California San Francisco. Dette betragtes som fødslen af genteknologi i henhold til "Celle- og molekylærbiologi" skrevet af Gerald Karp. rDNA er det vigtigste værktøj, der anvendes af genetiske ingeniører. Uden rDNA ville der ikke være genteknologi.
Årsager til at manipulere DNA
DNA-manipulation og generering af rDNA har adskillige applikationer. Generene i DNA koder for proteiner, der har flere funktioner i vores krop. Ved hjælp af rDNA kan forskere producere proteiner i laboratoriet. For eksempel produceres mange vacciner, humant insulin og humane væksthormoner med rDNA-teknologi i laboratoriet. Før "fødselen" af genteknologi blev insulin brugt til behandling af diabetes isoleret fra svin og køer.