Gener är sekvenser av DNA som kan delas in i funktionella segment. De producerar också en biologiskt aktiv produkt, såsom ett strukturellt protein, enzym eller nukleinsyra. Genom att sammanföra delar av befintliga gener i en process som kallas molekylär kloning utvecklar forskare gener med nya egenskaper. Forskare utför gen splitsning i laboratoriet och sätter in DNA i växter, djur eller cellinjer.
Varför Splice Genes?
Även om en natt säger att det är klokt att lämna naturen i fred, erbjuder gen splitsning många fördelar för samhället. Forskare är överlägset de vanligaste användarna och studerar funktionen hos gener och genprodukter. De lägger till nya gener i organismer för att göra gröda växter sjukdomsresistenta eller mer näringsrika.
Genterapi, ett aktivt forskningsämne, ger ett nytt och anpassat sätt att bekämpa genetiska sjukdomar. Detta tillvägagångssätt är särskilt användbart när småmolekylära läkemedel inte finns. Forskare använder också gen splitsning för att producera proteinbaserade läkemedel som förbättrar medicinsk vård.
Gen splitsningsprocess
En gen splitsas genom att man samlar olika gensegment och DNA-sekvenser i en produkt som kallas en chimär. Forskare sammanfogar dessa utdrag i en cirkulär bit DNA som kallas en plasmid.
Forskare använder en komplex process för att klona gener från en organisms DNA. Men i decennier av vetenskaplig forskning finns de flesta gener redan i en plasmid lagrad i ett laboratorium någonstans. Gensegment skärs ut ur det ursprungliga DNA: t och sammanfogas för att skapa en ny gen. Därefter kontrollerar forskare den nya sekvensen för att se till att dess position och orientering i DNA-molekylen är korrekt.
Kodningsregioner
Den kodande regionen av genen definierar den produkt som produceras av cellen; detta är nästan alltid ett protein. Den kodande regionen hos en gen kan ändras med naturligt förekommande eller artificiella mutationer. Dessa förändringar i cellens DNA förändrar hur cellen fungerar. Forskare kan lägga till en taggsekvens för att spåra och studera genprodukter i en organism. Gen splitsning skapar också nya gensekvenser för att skapa proteiner med flera eller helt nya funktioner.
Icke-kodande regioner
Inte alla delar av en gen kontrollerar produktionen av en slutprodukt. Icke-kodande regioner är lika viktiga för att bestämma genfunktionen.
Promotorsekvenser styr hur gener uttrycks i en cell. Dessa sekvenser avgör om en gen alltid uttrycks, bearbetar cellen producerar ett särskilt näringsämne eller om en cell är under stress. Promotorn styr också vilka celler en gen uttrycks i. En bakteriepromotor fungerar till exempel inte om den flyttas in i en växt- eller djurcell.
Förstärkarsekvenser styr om cellen producerar många eller endast ett fåtal enheter av genens slutprodukt. Andra sekvenser avgör hur länge och hur många produkter som dröjer kvar i cellen och om cellen utsöndrar slutprodukter.