인간 유전자를 박테리아로 옮기는 것은 그 유전자의 단백질 제품을 더 많이 만드는 데 유용한 방법입니다. 또한 인간 세포에 다시 도입 될 수있는 인간 유전자의 돌연변이 형태를 만드는 방법이기도합니다. 인간 DNA를 박테리아에 삽입하는 것은 나중에 접근 할 수 있도록 전체 인간 게놈을 냉동 된 "라이브러리"에 저장하는 방법이기도합니다.
유전자는 단백질을 만드는 정보를 담고 있습니다. 일부 단백질은 인간의 생명을 유지하는 분자입니다. 인간 유전자를 박테리아에 삽입함으로써 과학자들은 유전자에 의해 암호화되는 많은 양의 단백질을 생산할 수 있습니다. 인슐린 생산은 완벽한 예입니다. 일부 당뇨병 환자는 생존을 위해 인슐린 주사가 필요합니다. 인간 인슐린은 박테리아를 사용하여 생산됩니다.
박테리아에는 플라스미드라고하는 작은 원형 DNA 조각이 포함되어 있습니다. 플라스미드에는 인간 유전자가 플라스미드에 삽입 될 수 있도록 절단 할 수있는 영역이 있습니다. 전체 인간 게놈 (인간의 모든 유전자)은 작은 조각으로 잘릴 수 있습니다. 이 조각들은 플라스미드에 삽입되어 박테리아에 삽입 될 수 있습니다. 각 박테리아 세포에는 인간 DNA 한 조각이 포함되어 있으며 동일한 DNA 조각을 포함하는 많은 박테리아 군집으로 성장할 수 있습니다. 이런 식으로 인간 게놈은 도서관과 같은 냉동고에 저장할 수 있습니다. 책 대신에 냉동실에는 박테리아가 들어 있습니다. 각 바이알에는 인간 게놈 조각이 들어 있습니다.
인간 유전자를 박테리아에 삽입하는 또 다른 장점은 그 유전자의 서열 내 어느 위치에서든 돌연변이를 일으킬 수 있다는 것입니다. 유전자 덩어리를 잘라낼 수도 있습니다. 이러한 돌연변이는 플라스미드의 다른 유전자와 마찬가지로 돌연변이 된 유전자에서 단백질을 생성하는 박테리아를 손상시키지 않습니다. 이 방법을 통해 과학자들은 인간 유전자를 분리하여 플라스미드에 삽입하고 플라스미드의 유전자를 돌연변이시키고 돌연변이 유전자를 박테리아로 만들고 박테리아 개체수를 늘린 다음 박테리아에서 돌연변이 된 유전자의 더 많은 사본을 얻습니다. 인구. 돌연변이 된 유전자를 포함하는 플라스미드의 생성 된 큰 풀은 인간 세포에 다시 넣을 수 있습니다. 이것은 정상적인 인간 세포에서 인공적으로 돌연변이 된 인간 유전자의 효과를 연구하는 방법입니다.
과학자들은 종종 인간 유전자를 박테리아에 삽입 할 때 여분의 단백질 부분을 인간 유전자에 융합합니다. 인간 유전자를 운반하는 플라스미드는 이미 녹색 형광 단백질 (GFP)을 만드는 유전자를 갖도록 조작 될 수 있습니다. GFP 단백질은 자외선에 노출되면 네온 녹색으로 빛납니다. 플라스미드에 인간 유전자를 삽입하면 과학자는 인간 유전자를 GFP에 융합시킬 수 있습니다. 과학자가이 플라스미드를 가지고있는 박테리아 배치에서이 융합 유전자를 포함하는 플라스미드를 추출 할 때 과학자는이 융합 유전자를 인간 세포에 넣을 수 있습니다. 이러한 방식으로 과학자는 GFP에 융합 된 인간 단백질이 세포 내에서 이동할 때의 움직임을 추적 할 수 있습니다.