Sisu
- DNA geenitehnoloogias
- Rekombinantse DNA genereerimine
- rDNA ja geenitehnoloogia
- DNA manipuleerimise põhjused
Geenitehnoloogia on molekulaarbioloogia valdkond, mis hõlmab ka desoksüribonukleiinhappe või DNA-na tuntud geneetilise materjali struktuuri manipuleerimist. Rekombinantne DNA, mida nimetatakse ka rDNA-ks, on DNA ahel, millega teadlased on manipuleerinud. Geenitehnoloogia ja rDNA käivad käsikäes; geenitehnoloogia oleks rDNA kasutamiseta võimatu.
DNA geenitehnoloogias
DNA on kaheahelaline molekul, mis sisaldab geene, mittekodeerivaid piirkondi ja geeniregulatsiooni piirkondi. Geenid on pärilikud üksused, mis kodeerivad valke ja määravad organismide omadused. Teisisõnu muudavad geenid sind teistest elusorganismidest ja teistest inimestest erinevaks; geenid ja DNA muudavad teid ainulaadseks. Teadlased kasutavad laboris rDNA valmistamiseks DNA-d. Teadlased ei suuda DNA-d genereerida, mistõttu peavad nad rDNA valmistamiseks kasutama erinevate organismide looduslikku DNA-d. Rekombinantse DNA tehnoloogia võimaldab teadlastel ühendada kahest allikast pärineva DNA: inimese DNA bakteriaalse DNA-ga, et saada saadud valgud rakukultuurides.
Rekombinantse DNA genereerimine
H. Lodish et al., "Molecular Cell Biology", määratlevad rDNA kui DNA molekuli, mis moodustatakse erinevatest allikatest pärinevate DNA fragmentide ühendamisel. rDNA saadakse DNA lõikamisel ensüümidega, mida nimetatakse restriktsiooniensüümideks, mis võivad lõigata DNA kindlas järjestuses. Lõigatud DNA saab ühendada teise DNA-ga, lõigata sama ensüümiga, kasutades teist ensüümi, mida nimetatakse DNA ligaasiks. Tavaliselt kloonitakse rDNA plasmiidi ja transformeeritakse E. coli rakuks. E. coli korrutab plasmiidi ja selles sisalduva rDNA või produtseerib rDNA poolt kodeeritud valku.
rDNA ja geenitehnoloogia
Esimesed rDNA molekulid genereerisid 1973. aastal Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang ja Stanley Cohen Stanfordi ülikoolist ja San Francisco California ülikoolist. Gerald Karp kirjutas "Rakkude ja molekulaarbioloogia" järgi seda geenitehnoloogia sünniks. rDNA on kõige olulisem vahend, mida geenitehnoloogid kasutavad. Ilma rDNA-ta poleks geenitehnoloogiat.
DNA manipuleerimise põhjused
DNA manipuleerimisel ja rDNA genereerimisel on mitmeid rakendusi. DNA geenid kodeerivad valke, millel on meie kehas mitu funktsiooni. RDNA kasutamisega saavad teadlased laboris valke toota. Näiteks toodetakse laboris rDNA tehnoloogia abil paljusid vaktsiine, iniminsuliini ja inimese kasvuhormoone. Enne geenitehnoloogia "sündi" eraldati sigadest ja lehmadest diabeedi raviks kasutatav insuliin.