Hvordan brukes DNA-spleising i bioteknologi?

Ved DNA-spleising blir en organisms DNA kuttet fra hverandre, og en annen organisms DNA blir glidd i gapet. Resultatet er rekombinant DNA som inkluderer funksjoner i vertsorganismen modifisert av egenskapen i fremmed DNA. Det er enkelt i konseptet, men vanskelig i praksis på grunn av de mange interaksjonene som kreves for at DNA skal være aktivt. Skjøvet DNA har blitt brukt til å lage en glødende kanin, for å avle en geit hvis melk inneholder edderkoppsilke og for å reparere genetiske defekter hos syke mennesker. DNA og genetiske funksjoner er veldig komplekse, så du kan ikke lage en giraff med elefanttenner, men konkrete fordeler påløper raskt.

Farmasøytisk insulin

Insulin er et hormon som genereres i bukspyttkjertelen. Den regulerer glukosenivået i blodet, som igjen styrer mye av kroppens metabolske aktivitet. Diabetes er en sykdom der kroppen enten ikke produserer noe insulin eller ikke nok insulin til å utløse riktig metabolsk aktivitet. I store deler av 1900-tallet fikk diabetespersoner insulin ekstrahert fra griser eller kyr - men det samsvarer ikke nøyaktig, og det kan utløse allergiske reaksjoner. Forskere skjøt genet for insulin i en sirkulær sløyfe kalt et plasmid, og satte deretter plasmidet inn i Escherichia coli-bakterier. E. coli-bakterier fungerer som miniatyrfabrikker som lager humant insulin uten fare for allergisk reaksjon.

Mer produktive avlinger

Bacillus thuringiensis, eller Bt, er en bakterie som produserer proteiner som er dødelige for skadedyr. Bt-proteiner har blitt brukt som insektmidler siden tidlig på 1960-tallet. De er attraktive insektmidler fordi de er giftige for skadedyr, men ikke giftige for skapningene som spiser skadedyrene, og heller ikke for mennesker eller andre pattedyr. Men Bt-insektmidler brytes raskt ned i sollys og vaskes lett av regn. Da forskere skjøt gener for Bt-toksiner i bomullsfrø, produserte plantene naturlig Bt-toksinet og beskyttet seg mot skadedyrene, uten å trenge noen spray.

Dyremner

En av vanskelighetene med å finne effektive kreftbehandlinger er å teste ulike behandlingsalternativer. Bortsett fra de etiske hensynene ved bruk av mennesker, tar det lang tid før kreft utvikler seg hos mennesker, og det er mange miljø- og atferdsmessige interaksjoner som påvirker utviklingen av sykdom. Å studere sykdommen hos mus eller rotter eliminerer mange av disse bekymringene: sykdommen utvikler seg raskt og miljøet kan kontrolleres strengt. Men rotter og mus får kreft i rotter og mus - ikke kreft hos mennesker - med mindre de har menneskelige sykdomsgener spleidd i DNA-en. Skjøvet DNA gir forskere en måte å studere menneskers sykdom hos dyr.

Genreportere

DNA er et paradoksalt molekyl. Det er utrolig enkelt, siden det bare har fire gjentatte komponenter. Men det er utrolig komplisert, ettersom menneskelig DNA har 3 milliarder par av disse komponentene. Det er også komplekst for andre skapninger, og det er ikke så lett å se når og hvor forskjellige DNA-strekninger blir aktive. Forenklet sagt er det mange forskere som ikke vet om hva DNA gjør. De kan spleise seg i det som kalles et reportergen - et molekyl som for eksempel lyser - rett ved siden av et ukjent gen. Når de ser gløden produsert av reportergenet, vet de at det ukjente genet rett ved siden av også er på jobb.

  • Dele
instagram viewer