Sisu
Geenid on DNA järjestused, mida saab jagada funktsionaalseteks segmentideks. Nad toodavad ka bioloogiliselt aktiivset toodet, näiteks struktuurvalku, ensüümi või nukleiinhapet. Ühendades olemasolevate geenide segmendid protsessis, mida nimetatakse molekulaarseks kloonimiseks, arendavad teadlased uute omadustega geene. Teadlased teostavad laboris geenide splaissimise ja sisestavad DNA taimedesse, loomadesse või rakuliinidesse.
Miks Splice geenid?
Ehkki mõni öö ütleb, et on mõistlik jätta loodus rahule, pakub geenide splaissimine ühiskonnale palju eeliseid. Teadlased on kaugelt selle kõige sagedasemad kasutajad, uurides geenide ja geeniproduktide funktsiooni. Nad lisavad organismidele uusi geene, et muuta põllukultuuride taimed resistentsemaks või toitainerikkamaks.
Geeniteraapia, aktiivne uurimisteema, pakub uut ja kohandatud viisi geneetiliste haiguste vastu võitlemiseks. See lähenemisviis on eriti kasulik siis, kui väikese molekuliga ravimeid pole olemas. Teadlased kasutavad geenide splaissimist ka proteiinipõhiste ravimite tootmiseks, mis parandavad arstiabi.
Geeni splaissimise protsess
Geen ühendatakse erinevate geenisegmentide ja DNA järjestuste kokkupanemise teel kimäärseks tooteks.Teadlased ühendavad need katkendid ümmarguses DNA tükis, mida nimetatakse plasmiidiks.
Teadlased kasutavad organismide DNA-st geenide kloonimiseks keerulist protsessi. Kuid aastakümnete pikkuste teadusuuringute käigus eksisteerib enamik geene juba plasmas, mida hoitakse kusagil laboris. Geenisegmendid lõigatakse algsest DNA-st välja ja liidetakse uue geeni saamiseks. Seejärel kontrollivad teadlased uut järjestust, veendumaks, et selle asukoht ja orientatsioon DNA molekulis on õige.
Kodeerivad piirkonnad
Geeni kodeeriv piirkond määratleb raku toodetava toote; see on peaaegu alati valk. Geeni kodeerivat piirkonda saab muuta looduslikult esinevate või kunstlike mutatsioonidega. Need muutused raku DNA-s muudavad raku toimimist. Teadlased saavad lisada märgisejärjestuse, et jälgida ja uurida organismi geeniprodukte. Geeni splaissimine loob ka uusi geenijärjestusi, et luua valke, millel on mitu või täiesti uued funktsioonid.
Mittekodeerivad piirkonnad
Mitte kõik geeni osad ei kontrolli lõpptoote tootmist. Mittekodeerivad piirkonnad on geenifunktsiooni määramisel võrdselt olulised.
Promootorjärjestused kontrollivad geenide rakus ekspressiooni viise. Need järjestused määravad, kas geen ekspresseerub alati, töötleb rakk konkreetset toitainet või kas rakk on stressi all. Promootor kontrollib ka seda, millistes rakkudes geen ekspresseerub. Näiteks bakteriaalne promootor ei toimi, kui see viiakse taime- või loomarakku.
Enhancer järjestused kontrollivad, kas rakk toodab geenide lõpp-produkti palju või ainult mõnda ühikut. Muud järjestused määravad, kui kaua ja kui palju tooteid rakus viibib ja kas rakk eritab lõppsaadusi.