Gēni ir DNS sekvences, kuras var sadalīt funkcionālos segmentos. Viņi ražo arī bioloģiski aktīvu produktu, piemēram, strukturālo olbaltumvielu, fermentu vai nukleīnskābi. Sadalot esošo gēnu segmentus procesā, ko sauc par molekulāro klonēšanu, zinātnieki izstrādā gēnus ar jaunām īpašībām. Zinātnieki laboratorijā veic gēnu savienošanu un ievieto DNS augos, dzīvniekos vai šūnu līnijās.
Kāpēc Splice gēni?
Lai arī kādu nakti tiek apgalvots, ka dabu ir jāatstāj mierā, gēnu sadalīšana sabiedrībai sniedz daudz priekšrocību. Zinātnieki neapšaubāmi ir tā biežākie lietotāji, kuri pēta gēnu un gēnu produktu darbību. Viņi organismiem pievieno jaunus gēnus, lai kultūraugi augi būtu izturīgāki pret slimībām vai barojošāki.
Gēnu terapija, kas ir aktīva pētījumu tēma, nodrošina jaunu un pielāgotu veidu, kā apkarot ģenētiskās slimības. Šī pieeja ir īpaši noderīga, ja mazmolekulās zāles nepastāv. Zinātnieki arī izmanto gēnu savienošanu, lai ražotu uz olbaltumvielām balstītas zāles, kas uzlabo medicīnisko aprūpi.
Gēnu sadalīšanas process
Gēns tiek savienots, saliekot dažādus gēnu segmentus un DNS sekvences produktā, ko sauc par himēru. Zinātnieki pievienojas šiem fragmentiem apļveida DNS gabalā, ko sauc par plazmīdu.
Zinātnieki izmanto sarežģītu procesu, lai klonētu gēnus no organisma DNS. Tomēr gadu desmitu zinātnisko pētījumu laikā lielākā daļa gēnu jau eksistē plazmīdā, kas kaut kur atrodas laboratorijā. Gēnu segmenti tiek izgriezti no sākotnējās DNS un savienoti, lai izveidotu jaunu gēnu. Tad pētnieki pārbauda jauno secību, lai pārliecinātos, vai tā pozīcija un orientācija DNS molekulā ir pareiza.
Kodēšanas reģioni
Gēna kodējošais reģions nosaka produktu, ko ražo šūna; tas gandrīz vienmēr ir olbaltumviela. Gēna kodēšanas reģionu var mainīt ar dabiski sastopamām vai mākslīgām mutācijām. Šīs izmaiņas šūnas DNS maina šūnas darbību. Zinātnieki var pievienot tagu secību, lai izsekotu un pētītu gēnu produktus organismā. Gēnu savienošana rada arī jaunas gēnu sekvences, lai radītu olbaltumvielas ar vairākām vai pilnīgi jaunām funkcijām.
Nekodējoši reģioni
Ne visas gēnu daļas kontrolē gala produkta ražošanu. Nekodējoši reģioni ir vienlīdz svarīgi, nosakot gēnu funkciju.
Veicinātāju secības kontrolē gēnu ekspresijas veidu šūnā. Šīs secības nosaka, vai gēns vienmēr tiek ekspresēts, vai šūna apstrādā konkrētu barības vielu, vai arī šūna ir pakļauta stresam. Promotors arī kontrolē, kurās šūnās gēns ir ekspresēts. Piemēram, baktēriju veicinātājs nedarbosies, ja to pārvietos augu vai dzīvnieku šūnā.
Enhancer secības kontrolē, vai šūna ražo daudz vai tikai dažas gēna gala produkta vienības. Citas secības nosaka, cik ilgi un cik daudz produktu šūnā kavējas un vai šūna izdala galaproduktus.