Genteknik er et område med molekylærbiologi, der involverer manipulation af strukturen af genetisk materiale, også kendt som deoxsyribonukleinsyre eller DNA. Rekombinant DNA, også kaldet rDNA, er en streng af DNA, der er blevet manipuleret af forskere. Genteknik og rDNA går hånd i hånd; genteknologi ville være umulig uden brug af rDNA.
DNA i genteknik
DNA er et dobbeltstrenget molekyle, der indeholder gener, ikke-kodende regioner og genregulerende regioner. Gener er arvelige enheder, der koder for proteiner og definerer organismernes egenskaber. Med andre ord adskiller gener dig fra andre levende organismer og andre mennesker; gener og DNA gør dig unik. Forskere bruger DNA til at fremstille rDNA i laboratoriet. Forskere kan ikke generere DNA, så de er nødt til at bruge naturligt DNA fra forskellige organismer til at fremstille rDNA. Rekombinant DNA-teknologi gør det muligt for forskere at forene DNA fra to kilder: humant DNA med bakterielt DNA for at producere de resulterende proteiner i cellekulturer.
Dannelse af rekombinant DNA
"Molecular Cell Biology" af H. Lodish et al., Definerer rDNA som et DNA-molekyle, der dannes ved sammenføjning af DNA-fragmenter fra forskellige kilder. rDNA produceres ved at skære DNA med enzymer, kaldet restriktionsenzymer, der kan skære DNA i en specifik sekvens. Det udskårne DNA kan forbindes med et andet DNA, skåret med det samme enzym ved hjælp af et andet enzym, kaldet DNA-ligase. Mest almindeligt klones rDNA'et i et plasmid og transformeres til et E. coli celle. E. coli multiplicerer plasmidet og rDNA'et i det eller producerer proteinet kodet af rDNA'et.
rDNA og genteknik
De første rDNA-molekyler blev genereret i 1973 af Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang og Stanley Cohen fra Stanford University og University of California San Francisco. Dette betragtes som fødslen af genteknologi ifølge "Celle- og molekylærbiologi" skrevet af Gerald Karp. rDNA er det vigtigste værktøj, der bruges af genetiske ingeniører. Uden rDNA ville der ikke være genteknologi.
Årsager til at manipulere DNA
DNA-manipulation og generering af rDNA har flere anvendelser. Genene i DNA koder for proteiner, der har flere funktioner i vores krop. Ved brug af rDNA kan forskere producere proteiner i laboratoriet. For eksempel produceres mange vacciner, humant insulin og humane væksthormoner med rDNA-teknologi i laboratoriet. Før "fødslen" af genteknologi blev insulin, der blev brugt til behandling af diabetes, isoleret fra svin og køer.