DNA-extractie is een van de modernste biologische wetenschappen. Wetenschappers en artsen gebruiken DNA-extractie om veel medische aandoeningen te diagnosticeren om zowel planten als dieren genetisch te manipuleren. DNA-extractie kan ook worden gebruikt om bewijs te verzamelen in een misdaadonderzoek.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
DNA-extractie kan worden gebruikt om planten te modificeren door DNA te isoleren van organismen met gewenste eigenschappen, zoals resistentie tegen pesticiden, en deze in het genoom van de plant te injecteren. Wanneer de plant volwassen is, zullen de zaden de gemodificeerde genen erven. DNA-extractie kan ook worden gebruikt om dieren te veranderen, van glow-in-the-dark tot klonen. Een aantal farmaceutische producten, waaronder hormonen en vaccins, worden gemaakt met behulp van DNA-extractie. Het wordt ook gebruikt om de identiteit van mensen te verifiëren, zowel om genetische verwanten te bepalen als om verdachten te onderzoeken van misdrijven waarbij genetisch materiaal ter plaatse is achtergelaten.
Genetische manipulatie van planten
DNA-extractie is een integraal onderdeel van het proces van genetische modificatie van planten. Veel landbouwbedrijven gebruiken genetische extractie om DNA te isoleren van organismen met gewenste eigenschappen, die ze vervolgens in het genoom van de plant transplanteren.
Dit wordt gedaan door een monster van het organisme te nemen, het DNA te extraheren en het vervolgens te klonen om duizenden kopieën te maken van het enkele gen waarin ze geïnteresseerd zijn. De wetenschappers veranderen vervolgens het gen om het klaar te maken om te werken met de rest van het DNA van de plant en brengen het vervolgens in de kern van sommige plantencellen in. De plantencellen worden gekweekt tot volwassen planten en hun nakomelingenzaden hebben allemaal de genetische modificaties.
Een voorbeeld is een aantal lijnen van zaden vervaardigd door de Monsanto Corporation die immuun zijn voor het herbicide Roundup. Door de gewassen (bijvoorbeeld bieten) resistent te maken tegen Roundup, kan dat specifieke herbicide op velden worden gespoten om onkruid te doden, maar het bietengewas niet aantasten.
Dieren veranderen
DNA-extractie is ook de eerste stap in genetische manipulatie van dieren. Genetische manipulatie van dieren is een zeer breed gebied dat varieert van het bewerken van een enkel gen tot het transplanteren van genen van het ene dier naar het andere. Zo transplanteerde een Taiwanees onderzoekslaboratorium kwallengenen in varkens, waardoor ze in het donker gloeien. Aan het meest complexe uiteinde van het spectrum van genetische manipulatie bij dieren bevindt zich klonen, een proces waarmee genetisch identieke dieren kunnen worden gemaakt.
Farmaceutische producten
DNA-extractie wordt gebruikt als de eerste stap bij de productie van een aantal geneesmiddelen. Geneesmiddelen die via recombinante genetica zijn gemaakt, omvatten het hepatitis B-vaccin en menselijk groeihormoon (hGh). Naast een aantal andere hormonen die zijn gemaakt met behulp van DNA-extractie, is insuline een van de meest gebruikte hormonen.
Medische diagnose
Diagnose van bepaalde medische aandoeningen kan vaak worden gemaakt van DNA dat van een patiënt is geëxtraheerd. Aandoeningen die door genetische tests kunnen worden gediagnosticeerd, zijn onder meer cystische fibrose, sikkelcelanemie, fragiel x-syndroom, de ziekte van Huntington, hemofilie A, het syndroom van Down en de ziekte van Tay-Sachs. Naast het diagnosticeren van bestaande ziekten, testen genetici vaak ook of een persoon drager is van een bepaalde genetische aandoening, maar geen symptomen van de ziekte heeft.
identiteit verificatie
Een bekende toepassing voor genetische extractie is genetische vingerafdrukken, een proces dat genetisch materiaal van een individu koppelt aan ander beschikbaar genetisch materiaal. Een voorbeeld is vaderschapstesten, om de biologische vader van iemand te bepalen. Een ander veelgebruikt gebruik voor DNA-extractie bij identiteitsverificatie is voor forensische doeleinden. Genetisch materiaal van een individu kan worden vergeleken met genetisch materiaal op een plaats delict, zoals bloed bijvoorbeeld. Genetische verificatie heeft zowel gewerkt om een persoon op de plaats van een misdrijf te plaatsen als om mensen vrij te pleiten die ten onrechte voor een misdrijf zijn veroordeeld.