Гените са последователности на ДНК, които могат да бъдат разделени на функционални сегменти. Те също произвеждат биологично активен продукт, като структурен протеин, ензим или нуклеинова киселина. Чрез обединяване на сегменти от съществуващи гени в процес, наречен молекулярно клониране, учените разработват гени с нови свойства. Учените извършват генно снаждане в лабораторията и вкарват ДНК в растения, животни или клетъчни линии.
Защо да снаждаме гени?
Въпреки че някои вечери казват, че е разумно да оставим природата сама, снаждането на гени предлага много предимства за обществото. Учените са най-честите потребители, изучаващи функцията на гените и генните продукти. Те добавят нови гени към организмите, за да направят растенията култури устойчиви или по-питателни.
Генната терапия, активна тема на изследванията, предоставя нов и персонализиран начин за борба с генетичните заболявания. Този подход е особено полезен, когато не съществуват лекарства с малка молекула. Учените също използват генно снаждане, за да произвеждат лекарства на базата на протеини, които подобряват медицинското обслужване.
Процес на генно сплайсинг
Ген се снажда чрез сглобяване на различни генни сегменти и ДНК последователности в продукт, наречен химера. Учените се присъединяват към тези фрагменти в кръгло парче ДНК, наречено плазмид.
Учените използват сложен процес за клониране на гени от ДНК на организма. Въпреки това, в продължение на десетилетия научни изследвания, повечето гени вече съществуват в плазмид, съхраняван някъде в лаборатория. Генните сегменти се изрязват от оригиналната ДНК и се съединяват, за да се получи нов ген. След това изследователите проверяват новата последователност, за да се уверят, че нейното положение и ориентация в ДНК молекулата са правилни.
Кодиращи региони
Кодиращата област на гена определя продукта, който се произвежда от клетката; това е почти винаги протеин. Кодиращата област на гена може да бъде променена с естествени или изкуствени мутации. Тези промени в ДНК на клетката променят начина на функциониране на клетката. Учените могат да добавят последователност от маркери за проследяване и изследване на генни продукти в организма. Генното сплайсинг също създава нови генни последователности за създаване на протеини с множество или изцяло нови функции.
Некодиращи региони
Не всички части на гена контролират производството на краен продукт. Некодиращите региони са еднакво важни за определяне на генната функция.
Промоторните последователности контролират начините, по които гените се експресират в клетката. Тези последователности определят дали генът винаги се експресира, обработва ли клетката произвежда определено хранително вещество или клетката е под стрес. Промоторът също така контролира в кои клетки се експресира ген. Например, бактериален промотор няма да работи, ако е преместен в растителна или животинска клетка.
Подобряващите последователности контролират дали клетката произвежда много или само няколко единици от крайния продукт на гена. Други последователности определят колко дълго и колко продукти се задържат в клетката и дали клетката отделя крайни продукти.
