Obsah
- DNA v genetickom inžinierstve
- Generovanie rekombinantnej DNA
- rDNA a genetické inžinierstvo
- Dôvody manipulácie s DNA
Genetické inžinierstvo je oblasť molekulárnej biológie, ktorá zahŕňa manipuláciu so štruktúrou genetického materiálu tiež známeho ako deoxsyribonukleová kyselina alebo DNA. Rekombinantná DNA, tiež nazývaná rDNA, je reťazec DNA, ktorý vedci manipulovali. Genetické inžinierstvo a rDNA idú ruka v ruke; genetické inžinierstvo by nebolo možné bez použitia rDNA.
DNA v genetickom inžinierstve
DNA je dvojvláknová molekula, ktorá obsahuje gény, nekódujúce oblasti a regulačné oblasti génov. Gény sú dedičné jednotky, ktoré kódujú proteíny a definujú vlastnosti organizmov. Inými slovami, gény vás odlišujú od iných živých organizmov a iných ľudí; gény a DNA vás urobia jedinečnými. Vedci používajú DNA na výrobu rDNA v laboratóriu. Vedci nemôžu vytvárať DNA, takže na výrobu rDNA potrebujú prírodnú DNA z rôznych organizmov. Technológia rekombinantnej DNA umožňuje vedcom zjednotiť DNA z dvoch zdrojov: ľudskej DNA s bakteriálnou DNA, čím sa produkujú výsledné proteíny v bunkových kultúrach.
Generovanie rekombinantnej DNA
"Molecular Cell Biology", H. Lodish a kol., Definuje rDNA ako molekulu DNA, ktorá sa vytvára spojením fragmentov DNA z rôznych zdrojov. rDNA sa vyrába rezaním DNA enzýmami nazývanými reštrikčné enzýmy, ktoré môžu rezať DNA v špecifickej sekvencii. Rozrezaná DNA sa môže spojiť s inou DNA, rozštiepenou rovnakým enzýmom, použitím iného enzýmu, ktorý sa nazýva DNA ligáza. Najbežnejšie je rDNA klonovaná do plazmidu a transformovaná do bunky E. coli. E. coli v ňom množia plazmid a rDNA alebo produkujú proteín kódovaný rDNA.
rDNA a genetické inžinierstvo
Prvé molekuly rDNA vznikli v roku 1973 Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang a Stanley Cohen z Stanfordskej univerzity a Kalifornskej univerzity v San Franciscu. Podľa článku „Bunková a molekulárna biológia“, ktorý napísal Gerald Karp, sa to považuje za zrod genetického inžinierstva. rDNA je najdôležitejším nástrojom používaným genetickými inžiniermi. Bez rDNA by neexistovalo genetické inžinierstvo.
Dôvody manipulácie s DNA
Manipulácia s DNA a tvorba rDNA má niekoľko aplikácií. Gény v DNA kódujú proteíny, ktoré majú v našom tele niekoľko funkcií. Pri použití rDNA môžu vedci produkovať proteíny v laboratóriu. Napríklad v laboratóriu sa pomocou technológie rDNA vyrába veľa vakcín, ľudský inzulín a ľudské rastové hormóny. Pred „narodením“ genetického inžinierstva bol inzulín používaný na liečbu cukrovky izolovaný z ošípaných a kráv.