Le génie génétique est un domaine de la biologie moléculaire qui implique la manipulation de la structure du matériel génétique, également connu sous le nom d'acide désoxyribonucléique ou ADN. L'ADN recombinant, également appelé ADNr, est un brin d'ADN qui a été manipulé par des scientifiques. Le génie génétique et l'ADNr vont de pair; le génie génétique serait impossible sans l'utilisation de l'ADNr.
L'ADN en génie génétique
L'ADN est une molécule double brin qui contient des gènes, des régions non codantes et des régions de régulation des gènes. Les gènes sont des unités héréditaires qui codent pour les protéines et définissent les caractéristiques des organismes. En d'autres termes, les gènes vous rendent différent des autres organismes vivants et des autres personnes; les gènes et l'ADN vous rendent unique. Les scientifiques utilisent l'ADN pour fabriquer de l'ADNr en laboratoire. Les scientifiques ne peuvent pas générer d'ADN, ils doivent donc utiliser l'ADN naturel de différents organismes pour fabriquer de l'ADNr. La technologie de l'ADN recombinant permet aux scientifiques d'unir l'ADN de deux sources: l'ADN humain avec l'ADN bactérien pour produire les protéines résultantes dans les cultures cellulaires.
Génération d'ADN recombinant
"Biologie cellulaire moléculaire", par H. Lodish et al., définissent l'ADNr comme une molécule d'ADN formée en joignant des fragments d'ADN provenant de différentes sources. L'ADNr est produit en coupant l'ADN avec des enzymes, appelées enzymes de restriction, qui peuvent couper l'ADN à une séquence spécifique. L'ADN coupé peut être joint à un autre ADN, coupé avec la même enzyme, en utilisant une autre enzyme, appelée ADN ligase. Le plus souvent, l'ADNr est cloné dans un plasmide et transformé en un E. cellule coli. E. coli multipliera le plasmide et l'ADNr qu'il contient ou produira la protéine codée par l'ADNr.
ADNr et génie génétique
Les premières molécules d'ADNr ont été générées en 1973 par Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang et Stanley Cohen de l'Université de Stanford et de l'Université de Californie à San Francisco. Ceci est considéré comme la naissance du génie génétique, selon "Cell and Molecular Biology", écrit par Gerald Karp. L'ADNr est l'outil le plus important utilisé par les ingénieurs génétiques. Sans l'ADNr, il n'y aurait pas de génie génétique.
Raisons de manipuler l'ADN
La manipulation de l'ADN et la génération d'ADNr ont plusieurs applications. Les gènes de l'ADN codent pour des protéines qui ont plusieurs fonctions dans notre corps. Avec l'utilisation de l'ADNr, les scientifiques peuvent produire des protéines en laboratoire. Par exemple, de nombreux vaccins, de l'insuline humaine et des hormones de croissance humaines sont produits en laboratoire avec la technologie de l'ADNr. Avant la « naissance » du génie génétique, l'insuline utilisée pour traiter le diabète était isolée des porcs et des vaches.