Bij DNA-splitsing wordt het DNA van het ene organisme uit elkaar geknipt en wordt het DNA van een ander organisme in de opening geschoven. Het resultaat is recombinant DNA dat kenmerken bevat van het gastheerorganisme dat is gemodificeerd door de eigenschap in het vreemde DNA. Het is eenvoudig in concept, maar moeilijk in de praktijk, vanwege de vele interacties die nodig zijn om DNA actief te laten zijn. Gesplitst DNA is gebruikt om een gloeiend konijnenkonijn te maken, om een geit te fokken wiens melk spinrag bevat en om genetische defecten bij zieke mensen te herstellen. DNA en genetische functies zijn erg complex, dus je kunt geen giraffe maken met slagtanden van olifanten, maar de concrete voordelen groeien snel.
Farmaceutische insuline
Insuline is een hormoon dat in de alvleesklier wordt aangemaakt. Het reguleert het glucosegehalte in het bloed, dat op zijn beurt een groot deel van de metabolische activiteit van het lichaam regelt. Diabetes is een ziekte waarbij het lichaam ofwel geen insuline aanmaakt, ofwel niet genoeg insuline om de juiste metabolische activiteit op gang te brengen. Gedurende een groot deel van de 20e eeuw kregen diabetici insuline die was geëxtraheerd uit varkens of koeien - maar het is geen exacte match en het kan allergische reacties veroorzaken. Wetenschappers hebben het gen voor insuline gesplitst in een cirkelvormige lus, een plasmide genaamd, en vervolgens dat plasmide in Escherichia coli-bacteriën ingebracht. de e coli-bacteriën werken als miniatuurfabriekjes die humane insuline maken zonder gevaar voor allergische reacties.
Productievere gewassen
Bacillus thuringiensis, of Bt, is een bacterie die eiwitten produceert die dodelijk zijn voor insectenplagen. Bt-eiwitten worden sinds het begin van de jaren zestig als insecticide gebruikt. Het zijn aantrekkelijke insecticiden omdat ze giftig zijn voor ongedierte, maar niet voor de wezens die het ongedierte eten, noch voor mensen of andere zoogdieren. Maar Bt-insecticiden breken snel af in zonlicht en worden gemakkelijk weggespoeld door regen. Toen wetenschappers de genen voor Bt-toxines in katoenzaden splitsten, produceerden de planten van nature het Bt-toxine en beschermden ze zichzelf tegen het ongedierte, zonder dat er enige spray nodig was.
Dierlijke onderwerpen
Een van de problemen bij het vinden van effectieve kankerbehandelingen is het testen van verschillende behandelingsopties. Afgezien van de ethische overwegingen bij het gebruik van proefpersonen, duurt het lang voordat kanker zich ontwikkelt bij mensen en er zijn veel omgevings- en gedragsinteracties die de voortgang van de ziekte. Het bestuderen van de ziekte bij muizen of ratten neemt veel van die zorgen weg: de ziekte vordert snel en de omgeving kan strikt worden gecontroleerd. Maar ratten en muizen krijgen ratten- en muizenkanker - geen menselijke kanker - tenzij ze menselijke ziektegenen in hun DNA hebben gesplitst. Gesplitst DNA geeft wetenschappers een manier om menselijke ziekten bij proefdieren te bestuderen.
Gene Reporters
DNA is een paradoxaal molecuul. Het is ongelooflijk eenvoudig, omdat het slechts vier herhalende componenten heeft. Maar het is verbazingwekkend complex, aangezien menselijk DNA 3 miljard paren van die componenten heeft. Het is ook complex voor andere wezens, en het is niet zo gemakkelijk om te zien wanneer en waar verschillende stukken DNA actief worden. Simpel gezegd, er is veel dat wetenschappers niet weten over wat DNA doet. Ze kunnen een zogenaamd reportergen splitsen -- een molecuul dat gloeit, bijvoorbeeld -- vlak naast een onbekend gen. Als ze de gloed zien die wordt geproduceerd door het reportergen, weten ze dat het onbekende gen naast de deur ook aan het werk is.