Postoji vrlo suptilna razlika između DNA tehnologije i genetskog inženjeringa. Genetski inženjering odnosi se na tehnike koje se koriste za modificiranje genotipa organizma kako bi se promijenio njegov fenotip. Odnosno, genetski inženjering manipulira genima organizma kako bi izgledao ili djelovao drugačije. DNA tehnologija odnosi se na metode korištene za modificiranje, mjerenje, manipulaciju i proizvodnju unutar molekule DNA. Budući da su geni pohranjeni u DNK, genetski inženjering obavlja se pomoću DNK tehnologije. Ali DNK tehnologija može se koristiti za više od genetskog inženjeringa.
Geni i DNA
Gen se može definirati kao komponenta stanice koja je odgovorna za izražavanje osobine u organizmu, a također može prenijeti tu osobinu na sljedeću generaciju organizma. Ispada da su geni segmenti DNA koji sadrže specifičan obrazac nuklearnih baza: četiri molekule skraćeno A, T, G i C. DNA se sastoji od dugog dijela povezanih molekula A, T, G i C. Na primjer, dio DNA koji ide otprilike poput AGCCGTAGTT... i tako dalje za nekoliko tisuća baza moglo bi značiti da će mačka imati zelene oči. Ali nije sva DNA gen. Neki dijelovi DNA rade na pružanju signala o tome kada i gdje bi gen trebao postati aktivan, a neki dijelovi DNA nemaju poznatu svrhu.
Genetski inženjering
Genetskim inženjeringom znanstvenici pokušavaju manipulirati genetskom strukturom organizma kako bi promijenili način na koji organizam izgleda ili funkcionira. Genetska struktura organizma naziva se njegovim genotipom, dok se fizičke strukture i funkcije organizma nazivaju njegovim fenotipom. Fenotip organizma u velikoj je mjeri određen njegovim genotipom. Na primjer, ako su znanstvenici promijenili genotip gena boje mačjih očiju u TCCCAGAGGT... tada bi možda mogli učiniti da mačka ima smeđe oči umjesto zelene. U stvarnosti je postupak mnogo složeniji i uključuje vrlo duge dijelove DNK kojima se mora savršeno manipulirati, ali ovo je princip genetskog inženjeringa: modificirajte obrazac baza u DNK organizma da biste promijenili njegovu fenotip.
Alati za genetsko inženjerstvo
Da bi se bavili genetskim inženjeringom, znanstvenici koriste neke od alata DNK tehnologije. Nisu koristili alate za promjenu boje mačjih očiju, ali učinili su neke druge stvari. Znanstvenici su modificirali bakterije kako bi proizvodili inzulin za dijabetičare, modificirali su kukuruz da bude otporan na njega herbicidi za manje štetno uzgoj i modificirali su miševe za uzgoj tumora ljudskog raka za testiranje lijekovi. Najčešća metoda genetskog inženjeringa je isjecanje dijela DNA iz jednog organizma i njegovo zamjena dijelom iz drugog organizma. To se naziva rekombinantna DNA, a radi se uz pomoć nekoliko različitih molekula koje se koriste za razdvajanje i lijepljenje molekula DNA.
PCR
DNA tehnologija koristi se za stvari osim genetskog inženjeringa. Na primjer, kada se na mjestu zločina pronađe nakupina dlake, DNK se može izvući. Budući da u uzorku mjesta zločina nema puno DNA, treba ga pojačati - duplicirati mnogo puta. Vrsta DNA tehnologije koja se za to koristi naziva se lančana reakcija polimeraze ili PCR. Uključuje zagrijavanje i hlađenje uzorka DNK u prisutnosti određenih kemikalija, a rezultira dovoljno kopija DNK s mjesta zločina za provođenje testova i otkrivanje tko je bio na mjestu događaja.
Građenje s DNK
Znanstvenici mogu manipulirati DNK na načine koji daleko premašuju njezinu početnu svrhu u tijelu. Na primjer, znanstvenici mogu koristiti DNK za izgradnju mikroskopskog odra, malog okvira za izgradnju materijala po atomima. Također mogu koristiti jedinstvena svojstva DNK za stvaranje molekule koja svijetli - ali samo kada je vezana za drugu specifičnu ciljnu molekulu. Znanstvenici također koriste DNK u još jednu neobičnu svrhu: od nje grade računalne sklopove.