Содержание
Генная инженерия - это область молекулярной биологии, которая включает манипулирование структурой генетического материала, также известного как дезоксирибонуклеиновая кислота или ДНК. Рекомбинантная ДНК, также называемая рДНК, является нитью ДНК, которой манипулировали ученые. Генная инженерия и рДНК идут рука об руку; генная инженерия была бы невозможна без использования рДНК.
ДНК в генной инженерии
ДНК представляет собой двухцепочечную молекулу, которая содержит гены, некодирующие области и генные регуляторные области. Гены являются наследственными единицами, которые кодируют белки и определяют характеристики организмов. Другими словами, гены отличают вас от других живых организмов и других людей; гены и ДНК делают вас уникальными. Ученые используют ДНК, чтобы сделать рДНК в лаборатории. Ученые не могут генерировать ДНК, поэтому им нужно использовать природную ДНК из разных организмов для создания рДНК. Технология рекомбинантной ДНК позволяет ученым объединять ДНК из двух источников: человеческая ДНК с бактериальной ДНК для получения полученных белков в клеточных культурах.
Генерация рекомбинантной ДНК
«Молекулярная клеточная биология» Х. Лодиша и др. Определяет рДНК как молекулу ДНК, которая образуется путем соединения фрагментов ДНК из разных источников. рДНК получают путем разрезания ДНК ферментами, называемыми рестрикционными ферментами, которые могут разрезать ДНК в определенной последовательности. Разрезанная ДНК может быть соединена с другой ДНК, разрезанной тем же ферментом, с использованием другого фермента, называемого ДНК-лигаза. Чаще всего рДНК клонируется в плазмиду и трансформируется в клетку E.coli. E. coli размножит плазмиду и рДНК в ней или продуцирует белок, кодируемый рДНК.
рДНК и генная инженерия
Первые молекулы рДНК были созданы в 1973 году Полом Бергом, Гербертом Бойером, Энни Чанг и Стэнли Коэном из Стэнфордского университета и Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Это считается рождением генной инженерии, согласно «Клеточной и молекулярной биологии», написанной Джеральдом Карпом. рДНК является наиболее важным инструментом, используемым генными инженерами. Без рДНК не было бы генной инженерии.
Причины манипулировать ДНК
Манипулирование ДНК и генерация рДНК имеет несколько применений. Гены в ДНК кодируют белки, которые выполняют несколько функций в нашем организме. С использованием рДНК ученые могут производить белки в лаборатории. Например, многие вакцины, человеческий инсулин и гормоны роста человека производятся с помощью технологии рДНК в лаборатории. До «рождения» генной инженерии инсулин, используемый для лечения диабета, был выделен у свиней и коров.