Genai yra DNR sekos, kurias galima suskaidyti į funkcinius segmentus. Jie taip pat gamina biologiškai aktyvų produktą, pavyzdžiui, struktūrinį baltymą, fermentą ar nukleino rūgštį. Suskaidydami esamų genų segmentus procese, vadinamame molekuliniu klonavimu, mokslininkai kuria naujų savybių genus. Mokslininkai laboratorijoje atlieka genų jungimą ir įterpia DNR į augalus, gyvūnus ar ląstelių linijas.
Kodėl „Splice“ genai?
Nors kai kurias naktis sakoma, kad protinga palikti gamtą ramybėje, genų sujungimas visuomenei teikia daug privalumų. Mokslininkai kol kas dažniausiai naudojasi tyrinėdami genų ir genų produktų funkciją. Jie prideda organizmams naujų genų, kad pasėlių augalai būtų atsparūs ligoms ar maistingesni.
Genų terapija, aktyvi tyrimų tema, suteikia naują ir pritaikytą kovos su genetinėmis ligomis būdą. Šis požiūris ypač naudingas, kai mažos molekulės vaistų nėra. Mokslininkai taip pat naudoja genų sujungimą gamindami vaistus baltymų pagrindu, kurie pagerina medicininę priežiūrą.
Genų sujungimo procesas
Genas sujungiamas surenkant skirtingus genų segmentus ir DNR sekas į produktą, vadinamą chimera. Mokslininkai sujungia šiuos fragmentus su žiediniu DNR gabalu, vadinamu plazmide.
Mokslininkai naudoja sudėtingą procesą genų klonavimui iš organizmo DNR. Tačiau per dešimtmečius trukusius mokslinius tyrimus dauguma genų jau egzistuoja plazmidėje, kažkur esančioje laboratorijoje. Genų segmentai išpjaunami iš pirminės DNR ir sujungiami, kad gautų naują geną. Tada tyrėjai patikrina naują seką ir įsitikina, kad jos padėtis ir orientacija DNR molekulėje yra teisinga.
Koduojantys regionai
Koduojantis geno regionas apibrėžia produktą, kurį gamina ląstelė; tai beveik visada yra baltymas. Koduojantis geno regionas gali būti pakeistas natūraliai atsirandančiomis ar dirbtinėmis mutacijomis. Šie ląstelės DNR pokyčiai keičia ląstelės funkciją. Mokslininkai gali pridėti žymos seką, kad galėtų stebėti ir tirti organizmo genų produktus. Genų sujungimas taip pat sukuria naujas genų sekas, kad būtų sukurti baltymai, turintys kelias ar visiškai naujas funkcijas.
Nekoduojantys regionai
Ne visos genų dalys kontroliuoja galutinio produkto gamybą. Nekoduojantys regionai yra vienodai svarbūs nustatant genų funkciją.
Skatintojų sekos kontroliuoja genų ekspresijos būdus ląstelėje. Šios sekos lemia, ar genas visada yra ekspresuojamas, ar ląstelė apdoroja tam tikrą maistinę medžiagą, ar ląstelė patiria stresą. Promoteris taip pat kontroliuoja, kuriose ląstelėse yra ekspresuojamas genas. Pavyzdžiui, bakterijų promotorius neveiks, jei jis bus perkeltas į augalo ar gyvūno ląstelę.
Enhancer sekos kontroliuoja, ar ląstelė gamina daug, ar tik kelis galutinio geno produkto vienetus. Kitos sekos nustato, kiek laiko ir kiek produktų lieka ląstelėje ir ar ląstelė išskiria galutinius produktus.