Kakšna je povezava med genskim inženiringom in DNA tehnologijo?

Med tehnologijo DNK in genskim inženiringom je zelo subtilna razlika. Genski inženiring se nanaša na tehnike, ki se uporabljajo za spreminjanje genotipa organizma in spreminjanje njegovega fenotipa. To pomeni, da genski inženiring manipulira z geni organizma, da bi izgledal ali deloval drugače. Tehnologija DNA se nanaša na metode, ki se uporabljajo za spreminjanje, merjenje, manipuliranje in izdelavo znotraj molekule DNA. Ker so geni shranjeni v DNK, se genski inženiring izvaja s tehnologijo DNA. Toda DNK tehnologijo lahko uporabimo za več kot le genski inženiring.

Gen lahko definiramo kot komponento celice, ki je odgovorna za izražanje lastnosti v organizmu, in jo lahko prenese tudi na naslednjo generacijo organizma. Izkazalo se je, da so geni segmenti DNA, ki vsebujejo določen vzorec jedrskih baz: štiri molekule okrajšane A, T, G in C. DNA je narejena iz dolgega dela povezanih molekul A, T, G in C. Na primer, odsek DNA, ki gre nekako kot AGCCGTAGTT... in tako za nekaj tisoč baz lahko pomeni, da bo mačka imela zelene oči. Toda vsa DNK ni gen. Nekateri deli DNK zagotavljajo signale o tem, kdaj in kje mora gen postati aktiven, nekateri deli DNK pa nimajo nobenega znanega namena.

Z genskim inženiringom znanstveniki poskušajo manipulirati z gensko strukturo organizma, da bi spremenili način izgleda ali delovanja organizma. Genetska struktura organizma se imenuje njegov genotip, fizične strukture in funkcije organizma pa njegov fenotip. Fenotip organizma v veliki meri določa njegov genotip. Če bi na primer znanstveniki spremenili genotip gena za barvo mačjih oči v TCCCAGAGGT... potem bi morda lahko mački namesto zelenih naredili rjave oči. V resnici je postopek veliko bolj zapleten in vključuje zelo dolge odseke DNA, s katerimi je treba popolnoma manipulirati, toda to je načelo genskega inženiringa: spremenite vzorec osnov v DNK organizma, da spremenite njegovo fenotip.

Za genski inženiring znanstveniki uporabljajo nekatera orodja tehnologije DNK. Orodja sicer niso uporabljali za spreminjanje barve mačjih oči, naredili pa so nekaj drugih stvari. Znanstveniki so spremenili bakterije, da proizvajajo inzulin za diabetike, koruzo pa so spremenili, da je odporna nanjo herbicidi za manj škodljivo kmetovanje in so za testiranje prilagodili miši za gojenje človeških tumorjev raka zdravila. Najpogostejša metoda genskega inženiringa je, da iz enega organizma odrežemo del DNK in ga nadomestimo z odsekom drugega organizma. To se imenuje rekombinantna DNA, in to s pomočjo nekaj različnih molekul, ki se uporabljajo za rezanje in lepljenje molekul DNA.

Tehnologija DNK se poleg genskega inženiringa uporablja za stvari. Ko na primer na kraju zločina odkrijejo dlako, lahko DNK odvzamemo. Ker v vzorcu kraja zločina ni veliko DNA, jo je treba večkrat ojačati - podvojiti. Vrsta tehnologije DNA, ki se uporablja za to, se imenuje verižna reakcija s polimerazo ali PCR. Vključuje ogrevanje in hlajenje vzorca DNK v prisotnosti nekaterih kemikalij, rezultat pa je dovolj kopij DNK kraja zločina, da se opravijo testi in ugotovi, kdo je bil na kraju dogodka.

Znanstveniki lahko z DNK manipulirajo na način, ki presega njen prvotni namen v telesu. Znanstveniki lahko na primer z DNK zgradijo mikroskopski oder, majhen okvir za gradnjo materialov atom za atomom. Prav tako lahko uporabijo edinstvene lastnosti DNK za izdelavo molekule, ki sveti - vendar le, če je pritrjena na drugo določeno ciljno molekulo. Znanstveniki DNK uporabljajo tudi za drug čuden namen: iz nje gradijo računalniška vezja.