A géntechnológia a molekuláris biológia olyan területe, amely magában foglalja a genetikai anyag szerkezetének manipulálását, más néven dezoxiribonukleinsavat vagy DNS-t. A rekombináns DNS, más néven rDNS, egy DNS-szál, amelyet a tudósok manipuláltak. A géntechnológia és az rDNS együtt jár; géntechnológia lehetetlen lenne rDNS használata nélkül.
DNS a géntechnikában
A DNS egy kétszálú molekula, amely géneket, nem kódoló régiókat és génszabályozó régiókat tartalmaz. A gének örökletes egységek, amelyek fehérjéket kódolnak és meghatározzák az organizmusok jellemzőit. Más szavakkal, a gének különbséget tesznek más élő organizmusoktól és más emberektől; a gének és a DNS egyedivé tesznek. A tudósok DNS-t használnak az rDNS előállításához a laboratóriumban. A tudósok nem képesek DNS-t létrehozni, ezért az rDNS előállításához különböző szervezetekből származó természetes DNS-t kell használniuk. A rekombináns DNS-technológia lehetővé teszi a tudósok számára, hogy két forrásból egyesítsék a DNS-t: az emberi DNS-t bakteriális DNS-sel, hogy a kapott fehérjéket sejttenyészetekben termeljék.
Rekombináns DNS előállítása
"Molekuláris sejtbiológia", H. Lodish és munkatársai az rDNS-t olyan DNS-molekulaként határozzák meg, amely különböző forrásokból származó DNS-fragmensek összekapcsolásával jön létre. Az rDNS-t úgy állítják elő, hogy DNS-t vágnak le enzimekkel, úgynevezett restrikciós enzimekkel, amelyek képesek egy adott szekvencián levágni a DNS-t. A kivágott DNS összekapcsolható egy másik DNS-sel, ugyanazzal az enzimmel vágva, egy másik enzimmel, az úgynevezett DNS-ligázzal. Leggyakrabban az rDNS-t plazmidba klónozzuk és E-vé transzformáljuk. coli sejt. E. A coli megsokszorozza a plazmidot és a benne lévő rDNS-t, vagy előállítja az rDNS által kódolt fehérjét.
rDNS és géntechnika
Az első rDNS-molekulákat Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang és Stanley Cohen, a Stanford Egyetem és a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem állította elő 1973-ban. Gerald Karp írta a "Sejt- és molekuláris biológia" szerint ezt a géntechnológia születésének tekintik. Az rDNS a legfontosabb eszköz, amelyet a genetikai mérnökök használnak. RDNS nélkül nem lenne géntechnológia.
A DNS manipulálásának okai
A DNS-manipulációnak és az rDNS előállításának számos alkalmazása van. A DNS-ben található gének olyan fehérjéket kódolnak, amelyeknek több funkciójuk van a testünkben. Az rDNS alkalmazásával a tudósok fehérjéket termelhetnek a laboratóriumban. Például számos vakcinát, humán inzulint és emberi növekedési hormont állítanak elő rDNS technológiával a laboratóriumban. A géntechnológia "születése" előtt a cukorbetegség kezelésére használt inzulint izolálták sertésekből és tehenekből.