遺伝子は、機能的なセグメントに分割できるDNAの配列です。 それらはまた、構造タンパク質、酵素または核酸などの生物学的に活性な生成物を生成します。 科学者は、分子クローニングと呼ばれるプロセスで既存の遺伝子のセグメントをつなぎ合わせることにより、新しい特性を持つ遺伝子を開発します。 科学者は実験室で遺伝子スプライシングを実行し、植物、動物、または細胞株にDNAを挿入します。
なぜスプライス遺伝子？
自然を放っておくのが賢明だと言う夜もありますが、遺伝子スプライシングは社会に多くの利点をもたらします。 科学者は、遺伝子と遺伝子産物の機能を研究している、群を抜いて最も頻繁なユーザーです。 それらは生物に新しい遺伝子を追加して、作物を耐病性またはより栄養価の高いものにします。
研究の活発なトピックである遺伝子治療は、遺伝病と戦うための新しくカスタマイズされた方法を提供します。 このアプローチは、小分子薬が存在しない場合に特に役立ちます。 科学者はまた、遺伝子スプライシングを使用して、医療を改善するタンパク質ベースの薬を製造しています。
遺伝子スプライシングプロセス
遺伝子は、異なる遺伝子セグメントとDNA配列をキメラと呼ばれる生成物に組み立てることによってスプライシングされます。 科学者はこれらの断片をプラスミドと呼ばれる円形のDNA断片に結合します。
科学者は複雑なプロセスを使用して、生物のDNAから遺伝子をクローン化します。 しかし、何十年にもわたる科学研究では、ほとんどの遺伝子は、ラボのどこかに保存されているプラスミドにすでに存在しています。 遺伝子セグメントは元のDNAから切り出され、結合されて新しい遺伝子が作成されます。 次に、研究者は新しい配列をチェックして、DNA分子内でのその位置と方向が正しいことを確認します。
コーディング領域
遺伝子のコード領域は、細胞によって産生される産物を定義します。 これはほとんどの場合タンパク質です。 遺伝子のコード領域は、自然に発生する突然変異または人工的な突然変異によって変更することができます。 細胞のDNAに対するこれらの変化は、細胞の機能を変化させます。 科学者は、タグシーケンスを追加して、生物の遺伝子産物を追跡および研究できます。 遺伝子スプライシングはまた、複数またはまったく新しい機能を持つタンパク質を作成するための新しい遺伝子配列を作成します。
非コーディング領域
遺伝子のすべての部分が最終製品の生産を制御するわけではありません。 非コード領域は、遺伝子機能を決定する上でも同様に重要です。
プロモーター配列は、遺伝子が細胞内で発現される方法を制御します。 これらの配列は、遺伝子が常に発現しているかどうか、細胞が特定の栄養素を生成する処理を行うかどうか、または細胞にストレスがかかっているかどうかを決定します。 プロモーターはまた、遺伝子がどの細胞で発現されるかを制御します。 たとえば、細菌のプロモーターは、植物や動物の細胞に移動すると機能しません。
エンハンサー配列は、細胞が遺伝子の最終産物の多くのユニットを生成するか、少数のユニットのみを生成するかを制御します。 他のシーケンスは、セル内に残っている製品の長さと数、およびセルが最終製品を排出するかどうかを決定します。