რა კავშირია გენეტიკურ ინჟინერიასა და დნმ ტექნოლოგიას შორის?

ძალიან დახვეწილი განსხვავებაა დნმ ტექნოლოგიასა და გენეტიკურ ინჟინერიას შორის. გენეტიკური ინჟინერია გულისხმობს იმ ტექნიკას, რომლის საშუალებითაც ხდება ორგანიზმის გენოტიპის შეცვლა მისი ფენოტიპის შესაცვლელად. ეს არის ის, რომ გენეტიკური ინჟინერია მანიპულირებს ორგანიზმის გენებთან, რომ იგი განსხვავებულად გამოიყურებოდეს ან იმოქმედოს. დნმ ტექნოლოგია ეხება დნმ-ის მოლეკულაში მოდიფიკაციის, გაზომვის, მანიპულირებისა და წარმოების მეთოდებს. იმის გამო, რომ გენები ინახება დნმ-ში, გენეტიკური ინჟინერია ხდება დნმ ტექნოლოგიით. მაგრამ დნმ ტექნოლოგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას უფრო მეტი ვიდრე გენეტიკური ინჟინერია.

გენი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც უჯრედის კომპონენტი, რომელიც პასუხისმგებელია ორგანიზმში თვისების გამოხატვაზე და ასევე შეუძლია ეს თვისება გადასცეს ორგანიზმის შემდეგ თაობას. აღმოჩნდება, რომ გენები არის დნმ-ის სეგმენტები, რომლებიც შეიცავს ბირთვული ბაზების სპეციფიკურ ნიმუშს: ოთხი მოლეკულა შემოკლებით A, T, G და C. დნმ მზადდება დაკავშირებული A, T, G და C მოლეკულების გრძელი მონაკვეთიდან. მაგალითად, დნმ-ის მონაკვეთი, რომელიც დაახლოებით AGCCGTAGTT- ს ჰგავს... და ასე შემდეგ რამდენიმე ათასი ფუძისთვის შეიძლება ნიშნავდეს კატას მწვანე თვალები. მაგრამ ყველა დნმ არ არის გენი. დნმ-ს ზოგიერთი ნაწილი მუშაობს იმისთვის, რომ უზრუნველყოს სიგნალები, როდის და სად უნდა გააქტიურდეს გენი, ხოლო დნმ-ს ზოგიერთ მონაკვეთს არ აქვს ცნობილი დანიშნულება.

გენეტიკური ინჟინერიის საშუალებით, მეცნიერები ცდილობენ ორგანიზმის გენეტიკური სტრუქტურის მანიპულირება, რათა შეიტანონ ცვლილებები ორგანიზმის გარეგნობაში ან ფუნქციონირებაში. ორგანიზმის გენეტიკურ სტრუქტურას მისი გენოტიპი ეწოდება, ხოლო ორგანიზმის ფიზიკურ სტრუქტურებსა და ფუნქციებს - მის ფენოტიპს. ორგანიზმის ფენოტიპი მეტწილად განისაზღვრება მისი გენოტიპით. მაგალითად, თუ მეცნიერებმა შეცვალეს კატის თვალის ფერის გენის გენოტიპი TCCCAGAGGT... მაშინ შესაძლოა მათ შეეძლოთ კატას მწვანე ნაცრისფერი თვალები ჰქონოდა. სინამდვილეში, პროცესი გაცილებით რთულია და მოიცავს დნმ-ის ძალიან ხანგრძლივ მონაკვეთებს, რომლებიც სრულყოფილად უნდა მანიპულირდეს, მაგრამ ეს გენეტიკური ინჟინერიის პრინციპია: ორგანიზმის დნმ-ში არსებული ბაზების ნიმუშის შეცვლა მისი შეცვლისთვის ფენოტიპი.

გენეტიკური ინჟინერიის გასაკეთებლად, მეცნიერები იყენებენ დნმ ტექნოლოგიის ზოგიერთ ინსტრუმენტს. მათ არ გამოიყენეს ინსტრუმენტები კატის თვალის ფერის შესაცვლელად, მაგრამ მათ სხვა რამეებიც გააკეთეს. მეცნიერებმა შეცვალეს ბაქტერიები შაქრიანი დიაბეტით დაავადებულთა ინსულინის შესაქმნელად, შეცვალეს სიმინდი, რომ რეზისტენტული იყოს ჰერბიციდები ნაკლებად მავნე მიწათმოქმედებისათვის და შეცვლილი მაუსები, რათა გამოეცათ ადამიანის კიბოს სიმსივნეები მედიკამენტები. გენეტიკური ინჟინერიის ყველაზე გავრცელებული მეთოდია დნმ-ის ნაწილის ამოკვეთა ერთი ორგანიზმიდან და მისი ჩანაცვლება სხვა ორგანიზმის მონაკვეთით. ამას უწოდებენ რეკომბინანტულ დნმ-ს და ის კეთდება რამოდენიმე სხვადასხვა მოლეკულის დახმარებით, რომლებიც გამოიყენება დნმ-ის მოლეკულების გაყოფისა და შესაერთებლად.

დნმ ტექნოლოგია გამოიყენება გენეტიკური ინჟინერიის გარდა. მაგალითად, როდესაც დანაშაულის ადგილას თმის გროვა ხდება, დნმ-ის მოპოვება შეიძლება. იმის გამო, რომ დანაშაულის ადგილის ნიმუშში ბევრი დნმ არ არის, საჭიროა მისი გამრავლება - მრავალჯერ დუბლირება. ამისათვის გამოყენებული დნმ ტექნოლოგიის ტიპს პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქცია ან PCR ეწოდება. ეს გულისხმობს დნმ-ის ნიმუშის გათბობასა და გაგრილებას გარკვეული ქიმიკატების თანდასწრებით და შედეგად ხდება დანაშაულის ადგილის დნმ-ის საკმარისი ასლების ტესტების ჩატარება და იმის გარკვევა, თუ ვინ იმყოფებოდა ადგილზე.

მეცნიერებს შეუძლიათ მანიპულირება მოახდინონ დნმ-ით ორგანიზმში მისი საწყისი დანიშნულების მიღმა. მაგალითად, მეცნიერებს შეუძლიათ დნმ გამოიყენონ მიკროსკოპული ხარაჩოს ​​შესაქმნელად, ეს არის ატომ – ატომ მასალების ასაშენებელი პატარა ჩარჩო. მათ ასევე შეუძლიათ გამოიყენონ დნმ-ის უნიკალური თვისებები მოლეკულის წარმოსაქმნელად, რომელიც ანათებს - მაგრამ მხოლოდ მაშინ, როდესაც ის სხვა სპეციფიკურ სამიზნე მოლეკულას ემატება. მეცნიერები დნმ-ს სხვა უცნაური მიზნისთვისაც იყენებენ: ისინი მისგან კომპიუტერულ წრეებს აშენებენ.