Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Hvordan bruges DNA-splejsning i bioteknologi?

I DNA-splejsning skæres en organismer DNA fra hinanden, og en anden organismer DNA slipses i spalten. Resultatet er rekombinant DNA, der indbefatter træk af værtsorganismen modificeret ved egenskaben i det fremmede DNA. Det er simpelt i koncept, men vanskeligt i praksis, på grund af de mange interaktioner, der kræves for at DNA skal være aktivt. Splejset DNA er blevet brugt til at skabe en glødende kaninkanin, for at opdrætte en ged, hvis mælk indeholder edderkoppesilke og til at reparere genetiske defekter hos syge mennesker. DNA og genetiske funktioner er meget komplekse, så du kan ikke lave en giraf med elefant tusinder, men konkrete fordele opstår hurtigt.

Farmaceutisk Insulin

Insulin er et hormon, der genereres i bugspytkirtlen. Det regulerer glukoseniveauer i blodet, som igen styrer meget af kroppens metaboliske aktivitet. Diabetes er en sygdom, hvor kroppen heller ikke producerer insulin eller ikke nok insulin til at udløse den rigtige metaboliske aktivitet. For meget af det 20. århundrede blev diabetiker fået insulin ekstraheret fra svin eller køer - men det er ikke en præcis kamp, ​​og det kan udløse allergiske reaktioner. Forskere splejsede genet for insulin i en cirkulær sløjfe kaldet et plasmid, og indsatte derefter det plasmid i Escherichia coli-bakterier. E. coli-bakterier fungerer som miniaturefabrikker, der gør human insulin uden risiko for allergisk reaktion.

Mere produktive afgrøder

Bacillus thuringiensis, eller Bt, er en bakterie, der producerer proteiner, der er dødelige til insekt skadedyr. Bt proteiner er blevet anvendt som insekticider siden begyndelsen af ​​1960'erne. De er attraktive insekticider, fordi de er giftige for skadedyr, men ikke giftige for de skabninger, der spiser skadedyrene, heller ikke mennesker eller andre pattedyr. Men Bt insekticider bryder hurtigt ned i sollys og vaskes let af med regn. Da forskere splejsede generne for Bt-toksiner i bomuldsfrø, producerede planterne naturligt Bt-toksinet og beskyttede sig mod skadedyrene uden at skulle bruge nogen spray.

Animalske emner

En af vanskelighederne med at finde effektive kræftbehandlinger tester forskellige behandlingsmuligheder. Bortset fra de etiske overvejelser om at bruge mennesker, tager det lang tid at kræft udvikler sig hos mennesker, og der er mange miljømæssige og adfærdsmæssige interaktioner, som påvirker sygdommens fremskridt. At studere sygdommen hos mus eller rotter eliminerer mange af disse bekymringer: sygdommen skrider hurtigt, og miljøet kan strengt kontrolleres. Men rotter og mus får rotter og musekræft - ikke menneskelig cancer - medmindre de har humane sygdomsgener splejset i deres DNA. Splejset DNA giver forskere en måde at studere menneskers sygdom på hos dyr.

Gene Reporters

DNA er et paradoksalt molekyle. Det er utroligt simpelt, da det kun har fire gentagende komponenter. Men det er forbavsende komplekst, da menneskeligt DNA har 3 milliarder par af disse komponenter. Det er også komplekst for andre væsener, og det er ikke så nemt at se hvornår og hvor forskellige DNA-strækninger bliver aktive. Sæt mere enkelt, der er meget forskere ved ikke om, hvad DNA gør. De kan splitte i, hvad der hedder et reportergen - et molekyle, der gløder for eksempel - lige ved siden af ​​et ukendt gen. Når de ser gløden produceret af reportergenet, kender de det ukendte gen lige ved siden af, også på arbejde.

Klik for at udvide hele teksten