Genteknik är ett område med molekylärbiologi som innebär att man manipulerar strukturen för genetiskt material, även känt som deoxsyribonukleicacid eller DNA. Rekombinant DNA, även kallat rDNA, är en DNA-sträng som har manipulerats av forskare. Genteknik och rDNA går hand i hand; genteknik skulle vara omöjligt utan användning av rDNA.
DNA i genteknik
DNA är en dubbelsträngad molekyl som innehåller gener, icke-kodande regioner och genreglerande regioner. Gener är ärftliga enheter som kodar för proteiner och definierar organismernas egenskaper. Med andra ord, gener skiljer dig från andra levande organismer och andra människor; gener och DNA gör dig unik. Forskare använder DNA för att göra rDNA i laboratoriet. Forskare kan inte generera DNA så de behöver använda naturligt DNA från olika organismer för att göra rDNA. Rekombinant DNA-teknik gör det möjligt för forskare att förena DNA från två källor: humant DNA med bakteriellt DNA för att producera de resulterande proteinerna i cellkulturer.
Generering av rekombinant DNA
"Molecular Cell Biology" av H. Lodish et al., Definierar rDNA som en DNA-molekyl som bildas genom sammanfogning av DNA-fragment från olika källor. rDNA produceras genom att skära DNA med enzymer, så kallade restriktionsenzymer, som kan skära DNA i en specifik sekvens. Det skurna DNA: t kan förenas med ett annat DNA, skärs med samma enzym med hjälp av ett annat enzym, kallat DNA-ligas. Oftast klonas rDNA i en plasmid och transformeras till en E. coli-cell. E. coli multiplicerar plasmiden och rDNA i den eller producerar det protein som kodas av rDNA.
rDNA och genteknik
De första rDNA-molekylerna genererades 1973 av Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang och Stanley Cohen från Stanford University och University of California San Francisco. Detta betraktas som födelsen av genteknik, enligt "Cell- och molekylärbiologi", skriven av Gerald Karp. rDNA är det viktigaste verktyget som används av genetiska ingenjörer. Utan rDNA skulle det inte finnas genteknik.
Skäl att manipulera DNA
DNA-manipulation och generering av rDNA har flera applikationer. Generna i DNA kodar för proteiner som har flera funktioner i vår kropp. Med användning av rDNA kan forskare producera proteiner i laboratoriet. Till exempel produceras många vacciner, humant insulin och humana tillväxthormoner med rDNA-teknik i laboratoriet. Innan genteknikens "födelse" isolerades insulin som används för att behandla diabetes från grisar och kor.