ยีนคือลำดับของ DNA ที่สามารถแบ่งออกเป็นส่วนการทำงานได้ พวกเขายังผลิตผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานทางชีวภาพ เช่น โปรตีนโครงสร้าง เอนไซม์ หรือกรดนิวคลีอิก นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนายีนที่มีคุณสมบัติใหม่โดยการรวมกลุ่มยีนที่มีอยู่ในกระบวนการที่เรียกว่าการโคลนโมเลกุลเข้าด้วยกัน นักวิทยาศาสตร์ทำการตัดต่อยีนในห้องแล็บและสอดดีเอ็นเอเข้าไปในพืช สัตว์ หรือเซลล์
ทำไมต้อง Splice Genes?
แม้ว่าบางคืนจะบอกว่าเป็นการระมัดระวังที่จะปล่อยให้ธรรมชาติอยู่ตามลำพัง แต่การประกบยีนนั้นมีประโยชน์มากมายต่อสังคม นักวิทยาศาสตร์เป็นผู้ใช้งานบ่อยที่สุดโดยศึกษาหน้าที่ของยีนและผลิตภัณฑ์ยีน พวกเขาเพิ่มยีนใหม่ให้กับสิ่งมีชีวิตเพื่อให้พืชสามารถต้านทานโรคหรือมีคุณค่าทางโภชนาการมากขึ้น
การบำบัดด้วยยีน ซึ่งเป็นหัวข้อการวิจัยเชิงรุก นำเสนอวิธีการใหม่ที่สามารถกำหนดเองได้ในการต่อสู้กับโรคทางพันธุกรรม วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อไม่มียาโมเลกุลขนาดเล็ก นักวิทยาศาสตร์ยังใช้การประกบยีนเพื่อผลิตยาที่มีโปรตีนเป็นส่วนประกอบ ซึ่งช่วยปรับปรุงการรักษาพยาบาล
กระบวนการประกบยีน
ยีนถูกประกบโดยการรวมส่วนยีนและลำดับดีเอ็นเอต่างๆ เข้าด้วยกันเป็นผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่าคิเมร่า นักวิทยาศาสตร์เข้าร่วมตัวอย่างเหล่านี้ในชิ้นส่วน DNA ทรงกลมที่เรียกว่าพลาสมิด
นักวิทยาศาสตร์ใช้กระบวนการที่ซับซ้อนในการโคลนยีนจาก DNA ของสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม ในช่วงหลายทศวรรษของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ยีนส่วนใหญ่มีอยู่แล้วในพลาสมิดที่เก็บไว้ในห้องแล็บแห่งหนึ่ง ส่วนของยีนถูกตัดออกจาก DNA ดั้งเดิมและเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างยีนใหม่ จากนั้นนักวิจัยตรวจสอบลำดับใหม่เพื่อให้แน่ใจว่าตำแหน่งและทิศทางในโมเลกุลดีเอ็นเอถูกต้อง
ภูมิภาคการเข้ารหัส
ขอบเขตการเข้ารหัสของยีนกำหนดผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยเซลล์ นี่เป็นโปรตีนเกือบทุกครั้ง บริเวณการเข้ารหัสของยีนสามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหรือการกลายพันธุ์ที่ประดิษฐ์ขึ้น การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ใน DNA ของเซลล์จะเปลี่ยนวิธีการทำงานของเซลล์ นักวิทยาศาสตร์สามารถเพิ่มลำดับแท็กเพื่อติดตามและศึกษาผลิตภัณฑ์ยีนในสิ่งมีชีวิต การต่อยีนยังสร้างลำดับยีนใหม่เพื่อสร้างโปรตีนที่มีฟังก์ชันใหม่หลายอย่างหรือทั้งหมด
ภูมิภาคที่ไม่มีการเข้ารหัส
ไม่ใช่ทุกส่วนของการผลิตยีนควบคุมของผลิตภัณฑ์สุดท้าย บริเวณที่ไม่มีรหัสมีความสำคัญเท่าเทียมกันในการกำหนดหน้าที่ของยีน
ลำดับโปรโมเตอร์ควบคุมวิธีที่ยีนแสดงออกในเซลล์ ลำดับเหล่านี้กำหนดว่ายีนจะแสดงออกมาเสมอหรือไม่ กระบวนการที่เซลล์สร้างสารอาหารเฉพาะหรือว่าเซลล์อยู่ภายใต้ความเครียดหรือไม่ โปรโมเตอร์ยังควบคุมเซลล์ที่ยีนถูกแสดงออก ตัวอย่างเช่น โปรโมเตอร์ของแบคทีเรียจะไม่ทำงานหากถูกย้ายเข้าไปอยู่ในเซลล์พืชหรือสัตว์
ลำดับการเพิ่มประสิทธิภาพควบคุมว่าเซลล์สร้างผลิตภัณฑ์สุดท้ายของยีนได้มากหรือเพียงไม่กี่หน่วย ลำดับอื่นๆ กำหนดระยะเวลาและจำนวนผลิตภัณฑ์ที่เหลืออยู่ในเซลล์ และดูว่าเซลล์ขับผลิตภัณฑ์สุดท้ายออกหรือไม่