Genler, fonksiyonel segmentlere ayrılabilen DNA dizileridir. Ayrıca yapısal bir protein, enzim veya nükleik asit gibi biyolojik olarak aktif bir ürün üretirler. Bilim adamları, moleküler klonlama adı verilen bir süreçte mevcut genlerin parçalarını bir araya getirerek yeni özelliklere sahip genler geliştirir. Bilim adamları laboratuarda gen ekleme işlemi gerçekleştirir ve DNA'yı bitkilere, hayvanlara veya hücre hatlarına yerleştirir.
Neden Genler Eklenir?
Bazı geceler doğayı kendi haline bırakmanın akıllıca olduğunu söylese de, gen birleştirme toplum için birçok avantaj sunuyor. Bilim adamları, genlerin ve gen ürünlerinin işlevini inceleyen açık ara en sık kullanıcılarıdır. Ekin bitkilerini hastalıklara karşı dirençli veya daha besleyici hale getirmek için organizmalara yeni genler eklerler.
Aktif bir araştırma konusu olan gen tedavisi, genetik hastalıklarla savaşmak için yeni ve özelleştirilmiş bir yol sağlar. Bu yaklaşım özellikle küçük moleküllü ilaçlar olmadığında kullanışlıdır. Bilim adamları ayrıca, tıbbi bakımı iyileştiren protein bazlı ilaçlar üretmek için gen eklemeyi kullanır.
Gen Ekleme İşlemi
Bir gen, farklı gen parçalarının ve DNA dizilerinin, kimera adı verilen bir ürüne birleştirilmesiyle eklenir. Bilim adamları bu parçacıkları plazmit adı verilen dairesel bir DNA parçasında birleştirir.
Bilim adamları, bir organizmanın DNA'sından genleri klonlamak için karmaşık bir süreç kullanırlar. Bununla birlikte, onlarca yıllık bilimsel araştırmalarda, çoğu gen, bir yerde bir laboratuvarda saklanan bir plazmitte zaten mevcuttur. Gen segmentleri orijinal DNA'dan kesilir ve yeni bir gen oluşturmak için birleştirilir. Ardından araştırmacılar, DNA molekülündeki konumunun ve yöneliminin doğru olduğundan emin olmak için yeni diziyi kontrol eder.
Kodlama Bölgeleri
Genin kodlama bölgesi, hücre tarafından üretilen ürünü tanımlar; bu neredeyse her zaman bir proteindir. Bir genin kodlama bölgesi, doğal olarak meydana gelen veya yapay mutasyonlarla değiştirilebilir. Bir hücrenin DNA'sındaki bu değişiklikler, hücrenin işleyişini değiştirir. Bilim adamları, bir organizmadaki gen ürünlerini izlemek ve incelemek için bir etiket dizisi ekleyebilir. Gen ekleme ayrıca birden fazla veya tamamen yeni işlevlere sahip proteinler oluşturmak için yeni gen dizileri oluşturur.
Kodlamayan Bölgeler
Bir genin tüm parçaları, bir son ürünün üretimini kontrol etmez. Kodlamayan bölgeler, gen fonksiyonunun belirlenmesinde eşit derecede önemlidir.
Promoter dizileri, genlerin bir hücrede ifade edilme yollarını kontrol eder. Bu diziler, bir genin her zaman eksprese edilip edilmediğini, hücrenin belirli bir besin üretip üretmediğini veya bir hücrenin stres altında olup olmadığını belirler. Promotör ayrıca bir genin hangi hücrelerde eksprese edildiğini kontrol eder. Örneğin, bir bitki veya hayvan hücresine taşınırsa bir bakteri teşvikçisi çalışmayacaktır.
Güçlendirici diziler, hücrenin genin son ürününün çok mu yoksa sadece birkaç birimini mi üreteceğini kontrol eder. Diğer diziler, hücrede ne kadar süre ve kaç ürünün kaldığını ve hücrenin son ürünleri atıp atmadığını belirler.