DNA-tekniikan ja geenitekniikan välillä on hyvin hienovarainen ero. Geenitekniikka viittaa tekniikoihin, joita käytetään organismin genotyypin muuttamiseen sen fenotyypin muuttamiseksi. Eli geenitekniikka manipuloi organismin geenejä saadakseen sen näyttämään tai toimimaan eri tavalla. DNA-tekniikka viittaa menetelmiin, joita käytetään modifioimaan, mittaamaan, manipuloimaan ja valmistamaan DNA-molekyylissä. Koska geenit varastoidaan DNA: han, geenitekniikka tehdään DNA-tekniikalla. Mutta DNA-tekniikkaa voidaan käyttää muuhun kuin geenitekniikkaan.
Geenit ja DNA
Geeni voidaan määritellä solun komponentiksi, joka on vastuussa piirteen ilmaisemisesta organismissa, ja voi myös siirtää tämän ominaisuuden organismin seuraavalle sukupolvelle. On käynyt ilmi, että geenit ovat DNA-segmenttejä, jotka sisältävät tietyn mallin ydinemäksistä: neljä molekyyliä lyhennettynä A, T, G ja C. DNA valmistetaan pitkistä yhdistetyistä A-, T-, G- ja C-molekyyleistä. Esimerkiksi DNA-jakso, joka menee jotain AGCCGTAGTT... ja niin edelleen muutaman tuhannen emäksen kohdalla, saattaa tarkoittaa, että kissalla on vihreät silmät. Mutta kaikki DNA: t eivät ole geenejä. Jotkut DNA: n osat tarjoavat signaaleja siitä, milloin ja missä geenin tulisi tulla aktiiviseksi, ja joillakin DNA: n osilla ei ole tunnettua tarkoitusta.
Geenitekniikka
Geenitekniikan avulla tutkijat yrittävät manipuloida organismin geenirakennetta muuttaakseen organismin ulkonäköä tai toimintaa. Organismin geneettistä rakennetta kutsutaan sen genotyypiksi, kun taas organismin fyysistä rakennetta ja toimintoja kutsutaan sen fenotyypiksi. Organismin fenotyyppi määräytyy suurelta osin sen genotyypin perusteella. Esimerkiksi, jos tutkijat muuttavat kissan silmän värigeenin genotyypin TCCCAGAGGT: ksi... ehkä he voisivat saada kissan ruskeat silmät vihreän sijaan. Todellisuudessa prosessi on paljon monimutkaisempi ja sisältää hyvin pitkiä DNA-jaksoja, joita on käsiteltävä täydellisesti, mutta tämä on geenitekniikan periaate: Muuta organismin DNA: n emästen mallia muuttamaan sitä fenotyyppi.
Geenitekniikan työkalut
Geenitekniikan tekemiseksi tutkijat käyttävät joitain DNA-tekniikan työkaluja. He eivät ole käyttäneet työkaluja kissan silmien värin muuttamiseen, mutta he ovat tehneet joitain muita asioita. Tutkijat ovat muuttaneet bakteereja tuottamaan insuliinia diabeetikoille, ovat muuttaneet maissia vastustuskykyiseksi rikkakasvien torjunta-aineet vähemmän haitalliselle viljelylle ja niillä on modifioitu hiiri kasvattamaan ihmisen syöpäkasvaimia testattavaksi lääkkeitä. Yleisin geenitekniikan menetelmä on leikata pala DNA yhdestä organismista ja korvata se osalla toisesta organismista. Sitä kutsutaan yhdistelmä-DNA: ksi, ja se tehdään parin eri molekyylin avulla, joita käytetään leikkaamaan ja liimaamaan yhteen DNA-molekyylit.
PCR
DNA-tekniikkaa käytetään geenitekniikan lisäksi. Esimerkiksi kun ruskealueelta löytyy hiukkaset, DNA voidaan purkaa. Koska rikospaikkanäytteessä ei ole paljon DNA: ta, sitä on monistettava - monistettava monta kertaa. Sitä varten käytettyä DNA-tekniikan tyyppiä kutsutaan polymeraasiketjureaktioksi tai PCR: ksi. Siihen kuuluu DNA-näytteen lämmittäminen ja jäähdyttäminen tiettyjen kemikaalien läsnä ollessa, ja tuloksena on riittävästi kopioita rikospaikan DNA: sta testien suorittamiseksi ja paikalla olleen selvittämiseksi.
Rakennus DNA: n kanssa
Tutkijat voivat manipuloida DNA: ta kauas sen alkuperäisen tarkoituksen kehossa. Esimerkiksi tutkijat voivat käyttää DNA: ta rakentaakseen mikroskooppisen rakennustelineen, pienen kehyksen materiaalien rakentamiseen atomista atomiin. He voivat myös käyttää DNA: n ainutlaatuisia ominaisuuksia hehkuvan molekyylin valmistamiseen - mutta vain silloin, kun se on kiinnittynyt toiseen tiettyyn kohdemolekyyliin. Tutkijat käyttävät DNA: ta myös toiseen outoon tarkoitukseen: he rakentavat siitä tietokonepiirejä.