Geny to sekwencje DNA, które można podzielić na funkcjonalne segmenty. Wytwarzają również produkt aktywny biologicznie, taki jak białko strukturalne, enzym lub kwas nukleinowy. Łącząc ze sobą segmenty istniejących genów w procesie zwanym klonowaniem molekularnym, naukowcy opracowują geny o nowych właściwościach. Naukowcy przeprowadzają splicing genów w laboratorium i wstawiają DNA do roślin, zwierząt lub linii komórkowych.
Dlaczego Splice Geny?
Chociaż pewnego wieczoru mówi się, że rozsądne jest pozostawienie natury w spokoju, splicing genów oferuje społeczeństwu wiele korzyści. Zdecydowanie najczęstszymi jej użytkownikami są naukowcy, którzy badają funkcję genów i produktów genów. Dodają nowe geny do organizmów, aby rośliny uprawne były odporne na choroby lub były bardziej pożywne.
Terapia genowa, aktywny temat badań, zapewnia nowy i spersonalizowany sposób walki z chorobami genetycznymi. To podejście jest szczególnie przydatne, gdy nie istnieją leki małocząsteczkowe. Naukowcy wykorzystują również splicing genów do produkcji leków na bazie białek, które poprawiają opiekę medyczną.
Proces splicingu genów
Gen jest składany przez złożenie różnych segmentów genów i sekwencji DNA w produkt zwany chimerą. Naukowcy łączą te fragmenty w okrągłym kawałku DNA zwanym plazmidem.
Naukowcy wykorzystują złożony proces do klonowania genów z DNA organizmu. Jednak w ciągu dziesięcioleci badań naukowych większość genów już istnieje w plazmidzie przechowywanym gdzieś w laboratorium. Segmenty genów są wycinane z oryginalnego DNA i łączone w celu utworzenia nowego genu. Następnie naukowcy sprawdzają nową sekwencję, aby upewnić się, że jej pozycja i orientacja w cząsteczce DNA są prawidłowe.
Kodowanie regionów
Region kodujący genu określa produkt wytwarzany przez komórkę; to prawie zawsze jest białko. Region kodujący genu można zmienić za pomocą naturalnie występujących lub sztucznych mutacji. Te zmiany w DNA komórki zmieniają sposób funkcjonowania komórki. Naukowcy mogą dodać sekwencję znaczników, aby śledzić i badać produkty genów w organizmie. Splicing genów tworzy również nowe sekwencje genów w celu tworzenia białek o wielu lub zupełnie nowych funkcjach.
Regiony niekodujące
Nie wszystkie części produkcji produktu końcowego kontroli genów. Regiony niekodujące są równie ważne w określaniu funkcji genów.
Sekwencje promotorowe kontrolują sposoby ekspresji genów w komórce. Te sekwencje określają, czy gen jest zawsze wyrażany, przetwarza komórkę wytwarzającą określony składnik odżywczy lub czy komórka jest pod wpływem stresu. Promotor kontroluje również, w których komórkach dochodzi do ekspresji genu. Na przykład promotor bakteryjny nie zadziała, jeśli zostanie przeniesiony do komórki roślinnej lub zwierzęcej.
Sekwencje wzmacniające kontrolują, czy komórka wytwarza wiele, czy tylko kilka jednostek produktu końcowego genu. Inne sekwencje określają, jak długo i ile produktów pozostaje w komórce i czy komórka wydala produkty końcowe.