Istnieje bardzo subtelna różnica między technologią DNA a inżynierią genetyczną. Inżynieria genetyczna odnosi się do technik stosowanych do modyfikowania genotypu organizmu w celu zmiany jego fenotypu. Oznacza to, że inżynieria genetyczna manipuluje genami organizmu, aby wyglądał lub działał inaczej. Technologia DNA odnosi się do metod stosowanych do modyfikacji, pomiaru, manipulacji i produkcji w cząsteczce DNA. Ponieważ geny są przechowywane w DNA, inżynieria genetyczna odbywa się za pomocą technologii DNA. Ale technologia DNA może być wykorzystywana nie tylko do inżynierii genetycznej.
Geny i DNA
Gen można zdefiniować jako składnik komórki, który jest odpowiedzialny za ekspresję cechy w organizmie, a także może przekazać tę cechę następnemu pokoleniu organizmu. Okazuje się, że geny to segmenty DNA, które zawierają specyficzny wzór zasad jądrowych: cztery cząsteczki w skrócie A, T, G i C. DNA składa się z długiego odcinka połączonych cząsteczek A, T, G i C. Na przykład odcinek DNA, który wygląda jak AGCCGTAGTT... i tak dalej za kilka tysięcy zasad może oznaczać, że kot będzie miał zielone oczy. Ale nie całe DNA jest genem. Niektóre części DNA dostarczają sygnałów o tym, kiedy i gdzie gen powinien stać się aktywny, a niektóre odcinki DNA nie mają znanego celu.
Inżynieria genetyczna
Dzięki inżynierii genetycznej naukowcy próbują manipulować genetyczną strukturą organizmu, aby zmienić sposób, w jaki organizm wygląda lub funkcjonuje. Struktura genetyczna organizmu nazywana jest jego genotypem, podczas gdy fizyczne struktury i funkcje organizmu nazywa się jego fenotypem. Fenotyp organizmu jest w dużej mierze zdeterminowany przez jego genotyp. Na przykład, gdyby naukowcy zmienili genotyp genu koloru kociego oka na TCCCAGAGGT... to może sprawią, że kot będzie miał brązowe oczy zamiast zielonych. W rzeczywistości proces ten jest znacznie bardziej złożony i obejmuje bardzo długie odcinki DNA, którymi należy perfekcyjnie manipulować, ale to jest zasada inżynierii genetycznej: zmodyfikuj wzór zasad w DNA organizmu, aby zmienić jego fenotyp.
Narzędzia inżynierii genetycznej
Do inżynierii genetycznej naukowcy używają niektórych narzędzi technologii DNA. Nie używali narzędzi do zmiany koloru kociego oka, ale zrobili kilka innych rzeczy. Naukowcy zmodyfikowali bakterie, aby produkować insulinę dla diabetyków, zmodyfikowali kukurydzę, aby była odporna na herbicydy dla mniej szkodliwych hodowli i zmodyfikowano myszy do wyhodowania ludzkich guzów nowotworowych do przetestowania leki. Najpopularniejszą metodą inżynierii genetycznej jest wycięcie fragmentu DNA z jednego organizmu i zastąpienie go fragmentem innego organizmu. Nazywa się to rekombinowanym DNA i odbywa się za pomocą kilku różnych cząsteczek używanych do odcinania i sklejania cząsteczek DNA.
PCR
Technologia DNA jest wykorzystywana do rzeczy innych niż inżynieria genetyczna. Na przykład, gdy kępka włosów zostanie znaleziona na miejscu zbrodni, DNA można wydobyć. Ponieważ w próbce z miejsca zbrodni nie ma zbyt wiele DNA, należy je wzmocnić -- powielić wiele razy. Rodzaj technologii DNA używanej do tego nazywa się reakcją łańcuchową polimerazy lub PCR. Polega na ogrzewaniu i chłodzeniu próbki DNA w obecności pewnych substancji chemicznych, co skutkuje uzyskaniem wystarczającej liczby kopii DNA miejsca zbrodni, aby przeprowadzić testy i dowiedzieć się, kto był na miejscu.
Budowanie z DNA
Naukowcy mogą manipulować DNA w sposób daleko wykraczający poza jego pierwotny cel w ciele. Na przykład naukowcy mogą wykorzystać DNA do zbudowania mikroskopijnego rusztowania, maleńkiego szkieletu do budowy materiałów atom po atomie. Mogą również wykorzystać unikalne właściwości DNA, aby stworzyć świecącą cząsteczkę - ale tylko wtedy, gdy jest połączona z inną konkretną cząsteczką docelową. Naukowcy używają DNA również w innym dziwnym celu: budują z niego obwody komputerowe.
