Jak splicing DNA jest wykorzystywany w biotechnologii?

Podczas splicingu DNA DNA jednego organizmu jest cięte, a DNA innego organizmu wsuwa się w szczelinę. Rezultatem jest zrekombinowany DNA, który zawiera cechy organizmu gospodarza zmodyfikowane przez cechę w obcym DNA. Jest to proste w koncepcji, ale trudne w praktyce, ze względu na wiele interakcji wymaganych do aktywności DNA. Spliced ​​DNA został wykorzystany do stworzenia świecącego królika króliczego, do wyhodowania kozy, której mleko zawiera pajęczy jedwab oraz do naprawy wad genetycznych u chorych ludzi. Funkcje DNA i genetyczne są bardzo złożone, więc nie można stworzyć żyrafy z kłami słonia, ale konkretne korzyści przynoszą szybko.

Insulina farmaceutyczna

Insulina to hormon wytwarzany w trzustce. Reguluje poziom glukozy we krwi, co z kolei kontroluje znaczną część aktywności metabolicznej organizmu. Cukrzyca to choroba, w której organizm albo nie wytwarza insuliny, albo nie wytwarza jej wystarczającej ilości, aby wywołać właściwą aktywność metaboliczną. Przez większą część XX wieku chorzy na cukrzycę otrzymywali insulinę ekstrahowaną ze świń lub krów – ale nie jest to dokładne dopasowanie i może wywoływać reakcje alergiczne. Naukowcy włożyli gen insuliny w pętlę kołową zwaną plazmidem, a następnie wstawili ten plazmid do bakterii Escherichia coli. E. Bakterie coli działają jak miniaturowe fabryki produkujące ludzką insulinę bez niebezpieczeństwa reakcji alergicznej.

Bardziej produktywne uprawy

Bacillus thuringiensis lub Bt to bakteria wytwarzająca białka, które są śmiertelne dla szkodników owadzich. Białka Bt są stosowane jako insektycydy od wczesnych lat 60-tych. Są atrakcyjnymi insektycydami, ponieważ są toksyczne dla szkodników, ale nie toksyczne dla stworzeń, które jedzą szkodniki, ani dla ludzi i innych ssaków. Ale insektycydy Bt szybko rozkładają się w świetle słonecznym i łatwo zmywają je deszcz. Kiedy naukowcy połączyli geny toksyn Bt z nasionami bawełny, rośliny w naturalny sposób wytwarzały toksynę Bt i chroniły się przed szkodnikami, bez potrzeby spryskiwania.

Tematy zwierzęce

Jedną z trudności w znalezieniu skutecznych metod leczenia raka jest testowanie różnych opcji leczenia. Poza względami etycznymi związanymi z wykorzystywaniem ludzi, postęp raka zajmuje dużo czasu u ludzi i istnieje wiele interakcji środowiskowych i behawioralnych, które wpływają na postęp choroba. Badanie choroby na myszach lub szczurach eliminuje wiele z tych obaw: choroba postępuje szybko, a środowisko może być ściśle kontrolowane. Ale szczury i myszy chorują na raka szczura i myszy, a nie raka u ludzi, chyba że mają wplecione w DNA geny ludzkiej choroby. Spliced ​​DNA daje naukowcom możliwość badania ludzkich chorób na zwierzętach.

Gene Reporterzy

DNA to paradoksalna cząsteczka. Jest niewiarygodnie prosty, ponieważ składa się tylko z czterech powtarzających się elementów. Ale jest to zdumiewająco złożone, ponieważ ludzkie DNA zawiera 3 miliardy par tych składników. Jest to również złożone dla innych stworzeń i nie jest łatwo zobaczyć, kiedy i gdzie różne odcinki DNA stają się aktywne. Mówiąc prościej, wielu naukowców nie wie o tym, co robi DNA. Mogą połączyć się z tak zwanym genem reporterowym – cząsteczką, która na przykład świeci – tuż obok nieznanego genu. Kiedy widzą poświatę wytwarzaną przez gen reporterowy, wiedzą, że nieznany gen tuż obok również działa.

  • Dzielić
instagram viewer