Гени - це послідовності ДНК, які можна розбити на функціональні сегменти. Вони також виробляють біологічно активний продукт, такий як структурний білок, фермент або нуклеїнова кислота. Складаючи між собою сегменти існуючих генів у процесі, який називається молекулярним клонуванням, вчені розробляють гени з новими властивостями. Вчені виконують сплайсинг генів у лабораторії та вставляють ДНК у рослини, тварин або клітинні лінії.
Чому сплайсинг генів?
Хоча деякі ночі кажуть, що розумно залишати природу в спокої, сплайсинг генів пропонує багато переваг для суспільства. Вчені, безумовно, найчастіші користувачі, які вивчають функції генів та генних продуктів. Вони додають організмам нові гени, щоб зробити рослини рослин стійкими до хвороб або більш поживними.
Генна терапія, яка є активною темою досліджень, забезпечує новий та індивідуальний спосіб боротьби з генетичними захворюваннями. Цей підхід особливо корисний, коли маломолекулярних препаратів не існує. Вчені також використовують гелінг-сплайсинг для виробництва ліків на основі білків, які покращують медичне обслуговування.
Процес сплайсингу генів
Ген зрощується шляхом складання різних сегментів генів та послідовностей ДНК у продукт, який називається химерою. Вчені приєднують ці фрагменти до кругового шматочка ДНК, який називається плазмідою.
Вчені використовують складний процес клонування генів з ДНК організму. Однак за десятиліття наукових досліджень більшість генів уже існують у плазміді, яка десь зберігається в лабораторії. Сегменти генів вирізають із вихідної ДНК і з’єднують, щоб створити новий ген. Потім дослідники перевіряють нову послідовність, щоб переконатися, що її положення та орієнтація в молекулі ДНК правильні.
Регіони кодування
Кодуюча область гена визначає продукт, який виробляється клітиною; це майже завжди білок. Кодуюча область гена може бути змінена за допомогою природних або штучних мутацій. Ці зміни в ДНК клітини змінюють спосіб функціонування клітини. Вчені можуть додати послідовність міток для відстеження та вивчення генних продуктів в організмі. Сплайсинг генів також створює нові генні послідовності для створення білків з численними або цілком новими функціями.
Регіони, що не кодують
Не всі частини гена контролюють виробництво кінцевого продукту. Некодуючі області однаково важливі для визначення функції генів.
Послідовності промоторів контролюють способи експресії генів у клітині. Ці послідовності визначають, чи ген завжди експресується, чи обробляє клітина певну поживну речовину, чи клітина перебуває в стресі. Промотор також контролює, в яких клітинах експресується ген. Наприклад, бактеріальний промотор не працюватиме, якщо його перенести в клітину рослини або тварини.
Енхансерні послідовності контролюють, чи виробляє клітина багато або лише кілька одиниць кінцевого продукту гена. Інші послідовності визначають, як довго і скільки продуктів затримується в клітині та чи виділяє клітина кінцеві продукти.