Rollen av restriksjonsenzymer i Genetic Engineering

Genteknologi er et menneske-regisserte modifikasjon av den genetiske sammensetningen av organismer for å endre egenskapene til disse organismene. Den eldste teknikken av genteknologi er selektiv avl av husdyr. I de siste tiårene, har biologer lært å direkte overføre gener fra DNA (deoksyribonukleinsyre) fra en organisme til DNA av andre. Verktøyet brukes til å gjøre dette på er naturens egne "saks": restriksjonsenzymer.

Funksjon

Restriksjonsenzymer er enzymer (protein katalysatorer) som brukes av bakterier for å makulere invaderende virus. (Restriksjonsenzymer ikke angriper bakterien i seg selv fordi den DNA er blitt kjemisk modifisert på en måte som immuniserer den.) Også kalt restriksjonsendonukleaser, restriksjonsenzymer skjære DNA ved meget spesifikke seter: at seksjoner av DNA som består av korte strenger av basis enheter (baser eller nukleotider) av DNA. Disse stereotypic sekvensene er kjent som "gjenkjennelsessekvenser."

Potensielle

Fordi de samme gjenkjenningssekvenser finnes i DNA av ulike organismer, kan biologer bruke restriksjonsenzymer for å kutte en strekning av DNA fra genomet til en organisme og lim den inn i genomet til en annen. (Et genom er noen fullstendig sett av DNA oppbevart i cellens kjerne).

Struktur

DNA består av en dobbel tråd, den berømte "dobbel helix." Bare fire forskjellige typer baser eller nukleotider utgjør DNA: adenin, guanin, tymin og cytosin (A, G, T og C). En A-base alltid obligasjoner med en T utgangspunkt for å danne en rung av helix, og C alltid obligasjoner med G. Dette komplementær baseparring gjør det mulig å kopiere DNA under celledeling og eksportere kopiert genetisk informasjon fra kjernen i form av ribonukleinsyre (RNA) for det formål å gjøre proteiner.

resultater

Når en dobbelt tråd av DNA blir kuttet med et restriksjonsenzym, en eller flere baser typisk stikke ut fra en av de to tråder på det punktet av kuttet. Dette er en "klebrig ende" av stort sett dobbelt-trådet DNA-segment som har blitt kuttet ut. På grunn av at DNA i mottakerorganismen har blitt kuttet ved den samme sekvens av nukleotider, kan de klebrige endene av mottakerens eksponerte DNA sammenliknes med de klebrige endene av donor-genet. Dette er mulig i stor grad på grunn av komplementær baseparing. Biologer bruker et enzym som kalles DNA-ligase, en av de som er involvert i å kopiere DNA enzymer, for å sy den donerte genet inn i mottakeren DNA.

fordeler

Den genetiske ingeniør gjort mulig ved restriksjonsenzymer gir et bredt spekter av medisinske og andre fordeler. En medisinsk fordel er raskere og mer rikelig produksjon av insulin, som brukes til å behandle diabetes. Genomene til hurtig-reproduserende bakterier blir endret slik at de innlemme det humane genet for insulinproduksjon. Tidligere måtte insulin for å bli tatt fra griser og kuer, en form for insulinproduksjon som var treg og kostbar-og mindre effektive, siden dyre høstet insulin ikke fungerer som den skal i hvert menneske pasient.