Vsebina
Geni so zaporedja DNK, ki jih je mogoče razbiti na funkcionalne segmente. Proizvajajo tudi biološko aktiven izdelek, kot so strukturni protein, encim ali nukleinska kislina. Z združevanjem segmentov obstoječih genov v procesu, imenovanem molekularno kloniranje, znanstveniki razvijajo gene z novimi lastnostmi. Znanstveniki izvajajo spajanje genov v laboratoriju in vstavljajo DNK v rastline, živali ali celične linije.
Zakaj spajanje genov?
Čeprav nekateri ponoči pravijo, da je preudarno pustiti naravo pri miru, spajanje genov ponuja veliko prednosti za družbo. Znanstveniki so daleč najpogostejši uporabniki, ki preučujejo delovanje genov in genskih produktov. Organizmom dodajajo nove gene, da naredijo rastline rastlinskih bolezni odporne ali bolj hranljive.
Genska terapija, aktivna tema raziskav, ponuja nov in prilagojen način boja proti genetskim boleznim. Ta pristop je še posebej uporaben, kadar drog z majhnimi molekulami ne obstaja. Znanstveniki uporabljajo tudi spajanje genov za proizvodnjo zdravil na osnovi beljakovin, ki izboljšujejo medicinsko oskrbo.
Postopek spajanja genov
Gen se zlije s sestavljanjem različnih genskih segmentov in zaporedij DNK v proizvod, imenovan himera.Znanstveniki se tem odrezkom pridružijo v krožnem kosu DNK, imenovanem plazmid.
Znanstveniki uporabljajo zapleten postopek za kloniranje genov iz DNK organizmov. Vendar pa v desetletjih znanstvenih raziskav večina genov že obstaja v plazmidu, ki je nekje shranjen v laboratoriju. Genske segmente so izrezane iz prvotne DNK in združene, da bi ustvarile nov gen. Nato raziskovalci preverijo novo zaporedje in se prepričajo, da sta njen položaj in orientacija v molekuli DNK pravilna.
Kodiranje regij
Kodirajoče območje gena določa produkt, ki ga proizvaja celica; to je skoraj vedno protein. Področje kodiranja gena se lahko spremeni z naravnimi ali umetnimi mutacijami. Te spremembe v celici DNK spremenijo delovanje celice. Znanstveniki lahko dodajo zaporedje oznak za sledenje in proučevanje genskih produktov v organizmu. Gensko spajanje prav tako ustvarja nove genske sekvence za ustvarjanje beljakovin z več ali popolnoma novimi funkcijami.
Nekodirajoče regije
Niso vsi deli proizvodnje genskega nadzora končnega izdelka. Področja, ki ne kodirajo, so prav tako pomembna pri določanju funkcije genov.
Promotorske sekvence nadzorujejo načine izražanja genov v celici. Ta zaporedja določajo, ali je gen vedno ekspresioniran, kolikor celica proizvede določeno hranilo ali je celica pod stresom. Promotor tudi nadzoruje, v katerih celicah se gen izrazi. Na primer, bakterijski promotor ne bo deloval, če ga premaknemo v rastlinsko ali živalsko celico.
Zaporedja ojačevalcev nadzirajo, ali celica proizvaja veliko ali le nekaj enot končnega produkta genov. Druga zaporedja določajo, kako dolgo in koliko izdelkov ostane v celici in ali celica izloča končne izdelke.