Vsebina
- DNK v genskem inženiringu
- Generacija rekombinantne DNA
- rDNA in genskega inženiringa
- Razlogi za manipulacijo z DNK
Gensko inženirstvo je področje molekularne biologije, ki vključuje manipulacijo s strukturo genskega materiala, znanega tudi kot deoksiribonukleocikid ali DNK. Rekombinantna DNK, imenovana tudi rDNA, je niz DNK, ki so ga manipulirali znanstveniki. Genetski inženiring in rDNA gresta z roko v roki; genskega inženiringa bi bilo nemogoče brez uporabe rDNA.
DNK v genskem inženiringu
DNK je dvoverižna molekula, ki vsebuje gene, nekodirajoče regije in gensko regulativne regije. Geni so dedne enote, ki kodirajo beljakovine in določajo značilnosti organizmov. Z drugimi besedami, geni vas razlikujejo od drugih živih organizmov in drugih ljudi; geni in DNK vas delajo edinstvene. Znanstveniki uporabljajo DNK za izdelavo rDNA v laboratoriju. Znanstveniki ne morejo ustvariti DNK, zato morajo za izdelavo rDNA uporabiti naravno DNK iz različnih organizmov. Rekombinantna tehnologija DNA omogoča znanstvenikom, da združijo DNK iz dveh virov: človeške DNK z bakterijsko DNK, da proizvajajo nastale beljakovine v celičnih kulturah.
Generacija rekombinantne DNA
"Molecular Cell Biology", H. Lodish et al., Definira rDNA kot molekulo DNK, ki se tvori s spajanjem fragmentov DNK iz različnih virov. rDNA nastane z rezanjem DNK z encimi, imenovanimi restrikcijski encimi, ki lahko režejo DNA v določenem zaporedju. Rezano DNK lahko združimo z drugo DNK, razrežemo z istim encimom, z uporabo drugega encima, imenovanega DNA ligaza. Najpogosteje se rDNA klonira v plazmid in se transformira v celico E. coli. E. coli bo pomnožil plazmid in rDNA v njem ali ustvaril protein, ki ga kodira rDNA.
rDNA in genskega inženiringa
Prve molekule rDNA so leta 1973 ustvarili Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang in Stanley Cohen z univerze Stanford in kalifornijske univerze v San Franciscu. Glede na "Celična in molekularna biologija", ki jo je napisal Gerald Karp, to velja za rojstvo genskega inženiringa. rDNA je najpomembnejše orodje, ki ga uporabljajo genetski inženirji. Brez rDNA ne bi bilo genskega inženiringa.
Razlogi za manipulacijo z DNK
Za manipulacijo z DNK in generiranje rDNA ima več aplikacij. Geni v DNK kodirajo beljakovine, ki imajo v našem telesu več funkcij. Znanstveniki lahko z uporabo rDNA v laboratoriju proizvajajo beljakovine. Na primer, veliko cepiv, humanega insulina in človeških rastnih hormonov se proizvaja s tehnologijo rDNA v laboratoriju. Pred "rojstvom" genskega inženiringa je bil inzulin, ki se uporablja za zdravljenje sladkorne bolezni, izoliran od prašičev in krav.