Geenit ovat DNA-sekvenssejä, jotka voidaan jakaa toiminnallisiin segmentteihin. Ne tuottavat myös biologisesti aktiivista tuotetta, kuten rakenneproteiinia, entsyymiä tai nukleiinihappoa. Palauttamalla olemassa olevien geenien segmentit molekyylikloonaukseksi kutsuttuun prosessiin tutkijat kehittävät geenejä, joilla on uusia ominaisuuksia. Tutkijat suorittavat geenien silmukoinnin laboratoriossa ja vievät DNA: n kasveihin, eläimiin tai solulinjoihin.
Miksi Splice-geenit?
Vaikka jotkut illat sanovat, että on järkevää jättää luonto yksin, geenien silmukointi tarjoaa monia etuja yhteiskunnalle. Tutkijat ovat selvästi sen yleisimpiä käyttäjiä, jotka tutkivat geenien ja geenituotteiden toimintaa. Ne lisäävät organismeihin uusia geenejä, jotta viljelykasveista saadaan vastustuskykyisempiä tai ravitsevampia.
Geeniterapia, aktiivinen tutkimusaihe, tarjoaa uuden ja räätälöidyn tavan taistella geneettisiä sairauksia vastaan. Tämä lähestymistapa on erityisen hyödyllinen, kun pienimolekyylisiä lääkkeitä ei ole olemassa. Tutkijat käyttävät myös geenien jatkamista proteiinipohjaisten lääkkeiden tuottamiseksi, jotka parantavat lääketieteellistä hoitoa.
Geenien jatkaminen
Geeni silmukoidaan kokoamalla erilaisia geenisegmenttejä ja DNA-sekvenssejä tuotteeksi, jota kutsutaan kimeeraksi. Tutkijat liittävät nämä katkelmat pyöreään DNA-osaan, jota kutsutaan plasmidiksi.
Tutkijat käyttävät monimutkaista prosessia geenien kloonaamiseen organismin DNA: sta. Vuosikymmenien tieteellisessä tutkimuksessa suurin osa geeneistä on kuitenkin jo plasmidissa, joka on varastoitu laboratorioon jonnekin. Geenisegmentit leikataan pois alkuperäisestä DNA: sta ja yhdistetään uuden geenin muodostamiseksi. Sitten tutkijat tarkistavat uuden sekvenssin varmistaakseen, että sen sijainti ja suunta DNA-molekyylissä ovat oikeat.
Koodaavat alueet
Geenin koodaava alue määrittelee tuotteen, jonka solu tuottaa; tämä on melkein aina proteiini. Geenin koodaavaa aluetta voidaan muuttaa luonnossa esiintyvillä tai keinotekoisilla mutaatioilla. Nämä muutokset solun DNA: han muuttavat solun toimintaa. Tutkijat voivat lisätä tunnistesekvenssin organismin geenituotteiden seuraamiseen ja tutkimiseen. Geenien silmukointi luo myös uusia geenisekvenssejä proteiinien luomiseksi, joilla on useita tai täysin uusia toimintoja.
Koodaamattomat alueet
Kaikki lopputuotteen geenikontrollin tuotannon osat eivät ole. Ei-koodaavat alueet ovat yhtä tärkeitä määritettäessä geenitoimintaa.
Promoottorisekvenssit hallitsevat tapoja, joilla geenit ilmentyvät solussa. Nämä sekvenssit määräävät, ilmentyykö geeni aina, prosessoiko solu tietyn ravintoaineen vai onko solussa stressi. Promoottori kontrolloi myös, missä soluissa geeni ilmentyy. Esimerkiksi bakteeripromoottori ei toimi, jos se siirretään kasvi- tai eläinsoluun.
Tehostajasekvenssit kontrolloivatko solu tuottaa monia vai vain muutamia yksiköitä geenin lopputuotteesta. Muut sekvenssit määräävät, kuinka kauan ja kuinka monta tuotetta viipyy solussa ja erittääkö solu lopputuotteita.