המצאת טכנולוגיית ה- DNA רקומביננטי (rDNA) בראשית שנות השבעים הולידה את תעשיית הביוטכנולוגיה. מדענים פיתחו טכניקות חדשות לבידוד פיסות DNA מהגנום של האורגניזם ולחלק אותן עם פיסות DNA אחרות והכנס את החומר הגנטי ההיברידי לאורגניזם אחר כגון a חיידק. כיום, חברות ביוטכנולוגיה משתמשות בשגרה בטכניקות אלה כדי לייצר חלבונים, המספקים יתרונות רבים.
טיפול במחלות
מגוון מחלות מטופלות באמצעות חלבוני rDNA שמקורם בבני אדם או בבעלי חיים אחרים. אינסולין, למשל, משמש לטיפול בסוכרת. לפני פיתוח טכנולוגיית ה- rDNA, היה צורך לייצר חלבונים אלה על ידי בידודם מרקמת האדם או החיה, תהליך יקר וקשה. אולם כיום ניתן לייצר חומרים אלה בחיידקים באמצעות טכנולוגיית rDNA, מה שהופך אותם לזולים יותר וזמינים יותר. הורמון גדילה אנושי ואינסולין הם שניים מתוך חלבונים רבים המיוצרים בדרך זו.
פיתוח חיסונים
לפני טכנולוגיית ה- rDNA, חיסונים נגד הפטיטיס B השתמשו בנגיפי הפטיטיס מוחלשים או הרגו כדי לעורר תגובה ממערכת החיסון האנושית. חיסונים חדשים משתמשים בחלבוני הפטיטיס B המיוצרים בטכנולוגיית rDNA. כתוצאה מכך, החיסונים מכילים כעת רק כמות קטנה של חלבון מהנגיף ולא את הנגיף עצמו. החלבון אינו זיהומי לחלוטין ובניגוד לנגיף אינו מהווה סיכון לגרימת זיהום.
כיום, ישנם מדענים העובדים בטכניקות rDNA דומות לפיתוח חיסונים למחלות אחרות כגון שפעת. חיסונים נגד שפעת מיוצרים באופן מסורתי בביצי עוף, כך שאנשים עם אלרגיה לביציות אינם יכולים ליטול אותם. לחיסונים המיוצרים בשיטות rDNA אין מגבלות אלה.
מחקר
חוקרים צריכים לעתים קרובות להכין ולטהר כמויות גדולות של חלבון כדי ללמוד אותו וללמוד על תפקודו. טיהור כמויות גדולות של חלבון מרקמת בעלי חיים יכול להיות קשה, במיוחד אם החלבון נמצא רק בריכוזים נמוכים. באמצעות טכנולוגיית rDNA, לעומת זאת, מדענים יכולים להעביר את הגן המייצר את החלבון לחיידקים. ניתן לייצר את החלבון ולבודד אותו בפחות זמן ומאמץ מאשר בשיטות מסורתיות.
שיפור תשואות היבול
חלק מצמחי הגידול עברו שינוי גנטי ולכן הם מייצרים ומכילים חלבונים הנמצאים בדרך כלל רק בחיידקים. חלבונים אלה הופכים את צמחי היבול לעמידים יותר בפני מזיקים מסוימים או סובלים מסוגים מסוימים של קוטלי עשבים.
טכניקות המשמשות לביצוע שינויים אלה כוללות טכנולוגיית rDNA. התומכים בביוטכנולוגיה של יבולים מאמינים כי גידולים משופרים אלה מובילים לפריון טוב יותר ולחקלאות יעילה יותר. המבקרים מאמינים כי ביוטכנולוגיה של יבולים כוללת סיכונים לסביבה ולבריאות האדם. לטענתם, היתרונות מוגזמים ומכבידים על ידי הסיכונים.