Перенос человеческого гена в бактерии - полезный способ получения большего количества белкового продукта этого гена. Это также способ создания мутантных форм человеческого гена, которые можно повторно ввести в клетки человека. Вставка ДНК человека в бактерии - это также способ сохранить весь геном человека в замороженной «библиотеке» для последующего доступа.
Ген содержит информацию для производства белка. Некоторые белки являются молекулами, поддерживающими жизнь человека. Вставляя человеческий ген в бактерию, ученые могут производить большое количество белка, кодируемого этим геном. Прекрасным примером является производство инсулина. Некоторым больным диабетом для выживания необходимы инъекции инсулина. Человеческий инсулин производится с помощью бактерий.
Бактерии содержат маленькие круглые кусочки ДНК, называемые плазмидами. Плазмиды имеют области, которые можно разрезать, чтобы в плазмиду можно было вставить человеческий ген. Весь геном человека - все гены человека - можно разрезать на мелкие кусочки. Эти части могут быть вставлены в плазмиды, которые затем вставлены в бактерии. Каждая бактериальная клетка содержит один фрагмент ДНК человека и может вырасти в колонию из множества бактерий, содержащих один и тот же фрагмент ДНК. Таким образом, геном человека можно хранить в морозильной камере, которая похожа на библиотеку. Вместо книг в морозильной камере находятся пузырьки с бактериями; каждый флакон содержит фрагмент генома человека.
Еще одно преимущество встраивания человеческого гена в бактерию состоит в том, что вы можете мутировать этот ген в любом месте его последовательности. Вы даже можете вырезать части гена. Эти мутации не повреждают бактерии, которые производят белок из мутированного гена, как это было бы с любым другим геном в плазмиде. Этот метод позволяет ученым выделить человеческий ген, вставить его в плазмиду, мутировать ген в плазмиде, поместить мутировавший ген в бактерии, вырастите бактериальную популяцию, затем получите больше копий мутировавшего гена из бактериального Население. Полученный в результате большой пул плазмид, содержащих мутировавший ген, можно затем вернуть в клетки человека. Это способ изучить влияние искусственно мутированного гена человека на нормальные клетки человека.
Ученые часто объединяют дополнительные белковые части с человеческими генами, когда они вставляют человеческий ген в бактерии. Плазмида, несущая человеческий ген, уже может быть сконструирована с геном, вырабатывающим зеленый флуоресцентный белок (GFP). Белок GFP светится неоново-зеленым светом при воздействии ультрафиолета. Вставка человеческого гена в плазмиду позволяет ученому слить человеческий ген с GFP. Когда ученый извлекает плазмиды, содержащие этот гибридный ген, из партии бактерий, у которых есть эта плазмида, ученый может затем поместить эти гибридные гены в человеческие клетки. Таким образом, ученый может отслеживать движение человеческого белка, слитого с GFP, при его перемещении в клетке.