Geenid on DNA järjestused, mida saab jagada funktsionaalseteks segmentideks. Nad toodavad ka bioloogiliselt aktiivset toodet, näiteks struktuurvalku, ensüümi või nukleiinhapet. Jagades olemasolevate geenide segmendid molekulaarseks kloonimiseks nimetatud protsessis, töötavad teadlased välja uute omadustega geenid. Teadlased teevad laboris geenide splaissingu ja sisestavad DNA taimedesse, loomadesse või rakuliinidesse.
Miks Splice geenid?
Kuigi mõni õhtu ütleb, et mõistlik on jätta loodus rahule, pakub geenide splaissimine ühiskonnale palju eeliseid. Teadlased on selle kõige sagedasemad kasutajad, kes uurivad geenide ja geeniproduktide funktsiooni. Nad lisavad organismidele uusi geene, et muuta põllukultuurid haiguskindlaks või toitainerikkamaks.
Geeniteraapia, aktiivne uurimisteema, pakub uut ja kohandatud viisi geneetiliste haiguste vastu võitlemiseks. See lähenemisviis on eriti kasulik, kui väikemolekulilisi ravimeid ei eksisteeri. Samuti kasutavad teadlased geenide splaissimist valgupõhiste ravimite tootmiseks, mis parandavad arstiabi.
Geenide splaissimisprotsess
Geen splaissitakse, ühendades erinevad geenisegmendid ja DNA järjestused tooteks, mida nimetatakse kimääriks. Teadlased ühendavad need jupid DNA ümmarguses tükis, mida nimetatakse plasmiidiks.
Teadlased kasutavad organismi DNAst pärit geenide kloonimiseks keerukat protsessi. Aastakümnete pikkuste teadusuuringute käigus eksisteerib enamik geene aga juba kuskil laboris hoitavas plasmiidis. Geenisegmendid lõigatakse algsest DNA-st välja ja ühendatakse uue geeni saamiseks. Seejärel kontrollivad teadlased uut järjestust veendumaks, et selle asukoht ja suund DNA molekulis on õiged.
Regioonide kodeerimine
Geeni kodeeriv piirkond määratleb produkti, mida rakk toodab; see on peaaegu alati valk. Geeni kodeerivat piirkonda saab muuta looduslikult esinevate või kunstlike mutatsioonidega. Need muutused raku DNA-s muudavad raku toimimist. Teadlased saavad lisada märgisjärjestuse, et jälgida ja uurida organismi geeniprodukte. Geenide splaissimine loob ka uued geenijärjestused mitme või täiesti uue funktsiooniga valkude loomiseks.
Kodeerimata piirkonnad
Mitte kõik geenikontrolli lõpptoodangu osad. Kodeerimata piirkonnad on geenifunktsiooni määramisel võrdselt olulised.
Promootorjärjestused kontrollivad rakkude geenide ekspresseerimise viise. Need järjestused määravad, kas geen on alati ekspresseeritud, töötleb rakk teatud toitaineid või on rakus stress. Promootor kontrollib ka seda, millistes rakkudes geen on ekspresseeritud. Näiteks bakteriaalne promootor ei toimi, kui see viiakse taime- või loomarakku.
Võimendusjärjestused kontrollivad, kas rakk toodab geeni lõppsaadusest palju või ainult paar üksust. Teised järjestused määravad, kui kaua ja kui palju tooteid rakus viibib ja kas rakk eritab lõppsaadusi.