Aký je vzťah medzi genetickým inžinierstvom a technológiou DNA?

Medzi technológiou DNA a genetickým inžinierstvom je veľmi jemný rozdiel. Genetické inžinierstvo sa týka techník používaných na modifikáciu genotypu organizmu na zmenu jeho fenotypu. To znamená, že genetické inžinierstvo manipuluje s génmi organizmu, aby vyzeral alebo konal inak. Technológia DNA sa týka metód používaných na modifikáciu, meranie, manipuláciu a výrobu v molekule DNA. Pretože sú gény uložené v DNA, genetické inžinierstvo sa vykonáva pomocou technológie DNA. Technológia DNA sa ale dá použiť nielen na genetické inžinierstvo.

Gén možno definovať ako zložku bunky, ktorá je zodpovedná za expresiu znaku v organizme, a tiež môže tento znak preniesť na ďalšiu generáciu organizmu. Ukazuje sa, že gény sú segmenty DNA, ktoré obsahujú špecifický vzorec jadrových báz: štyri molekuly skrátené A, T, G a C. DNA je vyrobená z dlhého úseku spojených molekúl A, T, G a C. Napríklad úsek DNA, ktorý ide niečo ako AGCCGTAGTT... a tak ďalej, niekoľko tisíc základní môže znamenať, že mačka bude mať zelené oči. Ale nie všetka DNA je gén. Niektoré časti DNA poskytujú signály o tom, kedy a kde by sa mal gén stať aktívnym, a niektoré úseky DNA nemajú žiadny známy účel.

Vedci sa pomocou genetického inžinierstva pokúšajú manipulovať s genetickou štruktúrou organizmu, aby zmenili vzhľad a fungovanie organizmu. Genetická štruktúra organizmu sa nazýva jeho genotyp, zatiaľ čo fyzické štruktúry a funkcie organizmu sa nazývajú jeho fenotyp. Fenotyp organizmu je do značnej miery určený jeho genotypom. Napríklad, ak vedci zmenili genotyp génu pre farbu mačacích očí na TCCCAGAGGT... potom možno môžu spôsobiť, že mačka bude mať namiesto zelených hnedé oči. V skutočnosti je proces oveľa zložitejší a zahŕňa veľmi dlhé úseky DNA, s ktorými je potrebné dokonale manipulovať, ale toto je princíp genetického inžinierstva: Upravte vzorec základov v DNA organizmu tak, aby sa zmenil ich fenotyp.

Na vykonávanie genetického inžinierstva používajú vedci niektoré z nástrojov technológie DNA. Nepoužívali nástroje na zmenu farby mačacích očí, ale urobili ešte nejaké ďalšie veci. Vedci upravili baktérie na výrobu inzulínu pre diabetikov, upravili kukuricu tak, aby bola odolná voči herbicídy pre menej škodlivé poľnohospodárstvo a na testovanie majú upravené myši na pestovanie ľudských rakovinových nádorov lieky. Najbežnejšou metódou genetického inžinierstva je vyrezať kúsok DNA z jedného organizmu a nahradiť ho časťou z iného organizmu. Nazýva sa to rekombinantná DNA a robí sa to pomocou niekoľkých rôznych molekúl, ktoré sa používajú na rozrezanie a zlepenie molekúl DNA.

Technológia DNA sa používa okrem genetického inžinierstva aj na iné veci. Napríklad, ak sa na mieste činu nájde zhluk vlasov, môže sa extrahovať DNA. Pretože vo vzorke miesta činu nie je veľa DNA, je potrebné ju amplifikovať - ​​mnohokrát duplikovať. Typ použitej technológie DNA sa nazýva polymerázová reťazová reakcia alebo PCR. Zahŕňa zahriatie a ochladenie vzorky DNA za prítomnosti určitých chemikálií a výsledkom je dostatok kópií DNA z miesta činu na vykonanie testov a zistenie, kto bol na mieste.

Vedci môžu manipulovať s DNA spôsobmi, ktoré ďaleko presahujú jej pôvodný účel v tele. Vedci môžu napríklad pomocou DNA zostaviť mikroskopické lešenie, malý rámec na stavbu materiálov po atómoch. Môžu tiež použiť jedinečné vlastnosti DNA na výrobu molekuly, ktorá žiari - ale iba ak je pripojená k inej konkrétnej cieľovej molekule. Vedci používajú DNA aj na ďalší zvláštny účel: stavajú z toho počítačové obvody.