Генетски инжењеринг је подручје молекуларне биологије које укључује манипулисање структуром генетског материјала такође познатог као деоксирибонуклеинска киселина или ДНК. Рекомбинантна ДНК, такође названа рДНК, је ланац ДНК којим су манипулисали научници. Генетски инжењеринг и рДНА иду руку под руку; генетски инжењеринг био би немогућ без употребе рДНК.
ДНК у генетском инжењерству
ДНК је дволанчани молекул који садржи гене, регионе који не кодирају и регионе за регулацију гена. Гени су наследне јединице које кодирају протеине и дефинишу карактеристике организама. Другим речима, гени вас чине другачијим од осталих живих организама и других људи; гени и ДНК чине вас јединственим. Научници користе ДНК за стварање рДНК у лабораторији. Научници не могу да генеришу ДНК, па им је за коришћење рДНК потребно да користе природну ДНК различитих организама. Технологија рекомбинантне ДНК омогућава научницима да обједине ДНК из два извора: људске ДНК са бактеријском ДНК како би произвели настале протеине у ћелијским културама.
Стварање рекомбинантне ДНК
„Молекуларна ћелијска биологија“, Х. Лодисх и сар., Дефинишу рДНК као молекул ДНК који настаје спајањем фрагмената ДНК из различитих извора. рДНК се производи резањем ДНК ензимима, који се називају рестрикционим ензимима, који могу да режу ДНК у одређеној секвенци. Исечена ДНК се може спојити са другом ДНК, исеченом истим ензимом, користећи други ензим, назван ДНК лигаза. Најчешће се рДНА клонира у плазмид и трансформише у Е. ћелија коли. Е. цоли ће умножити плазмид и рДНК у њему или ће произвести протеин кодиран рДНА.
рДНА и генетски инжењеринг
Прве молекуле рДНК генерисали су 1973. године Паул Берг, Херберт Боиер, Анние Цханг и Станлеи Цохен са Универзитета Станфорд и Универзитета Калифорнија у Сан Франциску. Ово се сматра рођењем генетског инжењеринга, према „Ћелијској и молекуларној биологији“, који је написао Гералд Карп. рДНА је најважнији алат који користе генетски инжењери. Без рДНА не би било генетског инжењеринга.
Разлози за манипулисање ДНК
Манипулација ДНК и стварање рДНК има неколико примена. Гени у ДНК кодирају протеине који имају неколико функција у нашем телу. Употребом рДНК научници могу да производе протеине у лабораторији. На пример, многе вакцине, хумани инсулин и људски хормони раста производе се технологијом рДНА у лабораторији. Пре "рођења" генетског инжењеринга, инсулин који се користио за лечење дијабетеса изолован је од свиња и крава.