การใช้การสกัดดีเอ็นเอ

การสกัดดีเอ็นเอเป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ทันสมัยที่สุด นักวิทยาศาสตร์และแพทย์ใช้การสกัดดีเอ็นเอเพื่อวินิจฉัยภาวะทางการแพทย์หลายอย่างเพื่อดัดแปลงพันธุกรรมทั้งพืชและสัตว์ การสกัดดีเอ็นเอยังสามารถใช้เพื่อรวบรวมหลักฐานในการสืบสวนอาชญากรรม

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

การสกัดดีเอ็นเอสามารถใช้ในการปรับเปลี่ยนพืช โดยการแยกดีเอ็นเอออกจากสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะที่ต้องการ เช่น ความต้านทานต่อยาฆ่าแมลง และฉีดเข้าไปในจีโนมของพืช เมื่อต้นโตเต็มที่ เมล็ดของมันจะสืบทอดยีนดัดแปลง การสกัดดีเอ็นเอยังสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนแปลงสัตว์ได้ ตั้งแต่การทำให้พวกมันเรืองแสงในที่มืดไปจนถึงการโคลนนิ่งพวกมัน ผลิตภัณฑ์ยาหลายชนิด รวมทั้งฮอร์โมนและวัคซีนผลิตขึ้นโดยใช้การสกัดดีเอ็นเอ นอกจากนี้ยังใช้เพื่อตรวจสอบตัวตนของผู้คน ทั้งเพื่อตรวจสอบญาติทางพันธุกรรมและเพื่อตรวจสอบผู้ต้องสงสัยในคดีอาชญากรรมซึ่งสารพันธุกรรมถูกทิ้งไว้ในที่เกิดเหตุ

การสกัดดีเอ็นเอเป็นส่วนสำคัญในกระบวนการดัดแปลงพันธุกรรมของพืช บริษัทเกษตรกรรมหลายแห่งใช้การสกัดทางพันธุกรรมเพื่อแยก DNA ออกจากสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะที่ต้องการ จากนั้นจึงปลูกถ่ายลงในจีโนมของพืช

ซึ่งทำได้โดยการเก็บตัวอย่างสิ่งมีชีวิต สกัด DNA จากนั้นจึงทำการโคลนเพื่อสร้างสำเนาของยีนเดี่ยวที่พวกมันสนใจหลายพันชุด จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ดัดแปลงยีนเพื่อให้พร้อมที่จะทำงานกับ DNA ที่เหลือของพืช จากนั้นจึงแทรกเข้าไปในนิวเคลียสของเซลล์พืชบางชนิด เซลล์พืชเติบโตเป็นพืชที่โตเต็มวัย และเมล็ดที่สืบเชื้อสายมาล้วนมีการดัดแปลงพันธุกรรม

ตัวอย่างคือจำนวนเมล็ดพันธุ์ที่ผลิตโดย Monsanto Corporation ซึ่งมีภูมิคุ้มกันต่อ Roundup สารกำจัดวัชพืช ด้วยการทำให้พืชผล (เช่น หัวบีต) ต้านทานต่อ Roundup สารกำจัดวัชพืชชนิดพิเศษนั้นสามารถฉีดพ่นบนทุ่งเพื่อฆ่าวัชพืชได้ แต่ไม่ส่งผลกระทบต่อพืชหัวบีท

การสกัดดีเอ็นเอยังเป็นขั้นตอนแรกในพันธุวิศวกรรมของสัตว์ พันธุวิศวกรรมของสัตว์เป็นสาขาที่กว้างมากซึ่งมีตั้งแต่การแก้ไขยีนตัวเดียวไปจนถึงการปลูกถ่ายยีนจากสัตว์ตัวหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ห้องปฏิบัติการวิจัยของไต้หวันปลูกถ่ายยีนแมงกะพรุนให้เป็นสุกร ทำให้พวกมันเรืองแสงในที่มืด ในส่วนที่ซับซ้อนที่สุดของสเปกตรัมของพันธุวิศวกรรมสัตว์คือการโคลน ซึ่งเป็นกระบวนการที่สัตว์ที่เหมือนกันทางพันธุกรรมสามารถสร้างขึ้นได้

การสกัดดีเอ็นเอถูกใช้เป็นขั้นตอนแรกในการผลิตยาจำนวนหนึ่ง ยาที่ทำผ่านพันธุกรรมแบบรีคอมบิแนนท์ ได้แก่ วัคซีนตับอักเสบบีและฮอร์โมนการเจริญเติบโตของมนุษย์ (hGh) นอกจากฮอร์โมนอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งที่สร้างขึ้นโดยใช้การสกัดดีเอ็นเอแล้ว หนึ่งในฮอร์โมนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดคืออินซูลิน

การวินิจฉัยภาวะทางการแพทย์บางอย่างสามารถทำได้จาก DNA ที่สกัดจากผู้ป่วย เงื่อนไขที่สามารถวินิจฉัยได้โดยการทดสอบทางพันธุกรรม ได้แก่ ซิสติกไฟโบรซิส, โรคโลหิตจางเซลล์เคียว, กลุ่มอาการเอ็กซ์เปราะบาง, โรคฮันติงตัน, ฮีโมฟีเลียเอ, กลุ่มอาการดาวน์ และโรคเทย์-แซคส์ นอกเหนือจากการวินิจฉัยโรคที่มีอยู่แล้ว นักพันธุศาสตร์ยังมักจะทดสอบว่าบุคคลนั้นเป็นพาหะของภาวะทางพันธุกรรมหรือไม่ แต่ไม่มีอาการของโรค

การใช้งานที่รู้จักกันดีสำหรับการสกัดทางพันธุกรรมคือลายนิ้วมือทางพันธุกรรม ซึ่งเป็นกระบวนการที่จับคู่สารพันธุกรรมจากปัจเจกบุคคลกับสารพันธุกรรมอื่นๆ ที่มีอยู่ ตัวอย่างหนึ่งคือการทดสอบความเป็นพ่อเพื่อระบุบิดาผู้ให้กำเนิด การใช้งานทั่วไปอีกประการหนึ่งสำหรับการสกัด DNA ในการยืนยันตัวตนคือเพื่อวัตถุประสงค์ทางนิติเวช สารพันธุกรรมจากปัจเจกบุคคลสามารถเปรียบเทียบได้กับสารพันธุกรรมในที่เกิดเหตุ เช่น เลือด เป็นต้น การตรวจสอบทางพันธุกรรมได้ทำงานทั้งเพื่อวางบุคคลในที่เกิดเหตุและเพื่อให้ผู้ถูกตัดสินว่ามีความผิดทางอาญาอย่างไม่ถูกต้อง