Sadržaj
Geni su nizovi DNA koji se mogu razbiti u funkcionalne segmente. Oni također proizvode biološki aktivan proizvod, kao što je strukturni protein, enzim ili nukleinska kiselina. Sabiranjem segmenata postojećih gena u procesu koji se zove molekularno kloniranje, znanstvenici razvijaju gene s novim svojstvima. Znanstvenici obavljaju spajanje gena u laboratoriju i ubacuju DNK u biljke, životinje ili stanične linije.
Zašto spajanje gena?
Iako neke noći kažu da je razborito ostaviti prirodu na miru, spajanje gena nudi mnogo prednosti za društvo. Znanstvenici su daleko najčešći korisnici koji proučavaju funkcije gena i genskih proizvoda. Oni dodaju nove gene organizmima kako bi usjeve biljke učinile otpornijima ili hranjivijima.
Genska terapija, aktivna tema istraživanja, pruža novi i prilagođeni način borbe protiv genetskih bolesti. Ovakav pristup je posebno koristan kada lijekovi s malim molekulama ne postoje. Znanstvenici također koriste spajanje gena za proizvodnju lijekova na bazi proteina koji poboljšavaju medicinsku njegu.
Postupak spajanja gena
Gen se spaja skupljanjem različitih segmenata gena i DNK sekvenci u proizvod nazvan himer.Znanstvenici se ovim isječcima pridružuju u kružnom komadu DNA koji se naziva plazmid.
Znanstvenici koriste složeni postupak za kloniranje gena iz DNK organizama. Međutim, u desetljećima znanstvenog istraživanja, većina gena već postoji u plazmidu negdje pohranjenom u laboratoriju. Genski segmenti isječeni su iz originalne DNA i spojeni kako bi napravili novi gen. Zatim istraživači provjeravaju novu sekvencu kako bi bili sigurni da su njen položaj i orijentacija u molekuli DNA ispravni.
Kodiranje regija
Kodirajuće područje gena definira produkt koji proizvodi stanica; to je gotovo uvijek protein. Kodirajuće područje gena može se mijenjati prirodnim ili umjetnim mutacijama. Ove promjene u staničnoj DNK mijenjaju način na koji stanica funkcionira. Znanstvenici mogu dodati niz oznaka da bi pratili i proučavali genske proizvode u organizmu. Spajanje gena stvara i nove genske sekvence za stvaranje proteina s više ili potpuno novih funkcija.
Regije koje ne kodiraju
Nisu svi dijelovi gena kontrolirali proizvodnju krajnjeg proizvoda. Nekodirajuća područja podjednako su važna u određivanju funkcije gena.
Promotivne sekvence kontroliraju načine na koje se geni eksprimiraju u stanici. Ove sekvence određuju je li gen uvijek ekspresioniran, prerađuje li stanica određenu hranjivu tvar ili je li stanica pod stresom. Promotor također kontrolira u kojim se stanicama gen eksprimira. Na primjer, promotor bakterija neće raditi ako se premjesti u biljnu ili životinjsku stanicu.
Sekvence pojačivača kontroliraju da li stanica proizvodi mnogo ili samo nekoliko jedinica gena krajnjeg proizvoda. Ostali nizovi određuju koliko dugo i koliko proizvoda ostaje u stanici i da li ćelija izlučuje krajnje proizvode.