Гени су секвенце ДНК које се могу разбити на функционалне сегменте. Такође производе биолошки активан производ, као што су структурни протеин, ензим или нуклеинска киселина. Састављајући сегменте постојећих гена у процесу који се назива молекуларно клонирање, научници развијају гене са новим својствима. Научници врше спајање гена у лабораторији и убацују ДНК у биљке, животиње или ћелијске линије.
Зашто спојити гене?
Иако неке ноћи кажу да је паметно оставити природу на миру, спајање гена нуди многе предности за друштво. Научници су далеко најчешћи корисници који проучавају функцију гена и генских производа. Они додају нове гене организмима да би биљке усјева учиниле отпорним на болести или хранљивије.
Генска терапија, активна тема истраживања, пружа нови и прилагођени начин борбе против генетских болести. Овај приступ је посебно користан када лекови са малим молекулима не постоје. Научници такође користе спајање гена за производњу лекова заснованих на протеинима који побољшавају медицинску негу.
Процес спајања гена
Ген се спаја спајањем различитих сегмената гена и секвенци ДНК у производ који се назива химера. Научници се придружују овим исечцима у кружном делу ДНК који се назива плазмид.
Научници користе сложени процес за клонирање гена из ДНК организма. Међутим, током деценија научних истраживања, већина гена већ постоји у плазмиду који је негде ускладиштен у лабораторији. Генски сегменти су исечени из оригиналне ДНК и спојени да би се створио нови ген. Затим истраживачи проверавају нову секвенцу како би били сигурни да су њен положај и оријентација у молекулу ДНК тачни.
Регије кодирања
Кодирајући регион гена дефинише производ који ћелија производи; ово је скоро увек протеин. Кодирајући регион гена може се променити природним или вештачким мутацијама. Ове промене на ДНК ћелије мењају начин на који ћелија функционише. Научници могу додати секвенцу ознака за праћење и проучавање генских производа у организму. Спајање гена такође ствара нове секвенце гена за стварање протеина са вишеструким или потпуно новим функцијама.
Региони који не кодирају
Нису сви делови гена контролисали производњу крајњег производа. Некодирајуће регије су подједнако важне за одређивање функције гена.
Секвенце промотора контролишу начине на које се гени изражавају у ћелији. Ове секвенце одређују да ли се ген увек експримира, обрађује ћелија да производи одређени хранљиви састојак или је ћелија под стресом. Промотер такође контролише у којим ћелијама је ген експримиран. На пример, бактеријски промотор неће функционисати ако је премештен у биљну или животињску ћелију.
Енханцер секвенце контролишу да ли ћелија производи много или само неколико јединица крајњег производа гена. Друге секвенце одређују колико дуго и колико производа остаје у ћелији и да ли ћелија излучује крајње производе.
