Rolle restriktionsenzymer i Genetic Engineering

Genteknologi er noget menneske -styret ændring af den genetiske makeup af organismer til at ændre de træk af disse organismer. Den ældste teknik af genteknologi er selektiv avl af husdyr. I de seneste årtier har biologer lært at direkte overføre gener fra DNA ( deoxyribonukleinsyre ) af en organisme til en DNA af andre. Værktøjet bruges til at gøre dette er naturens egne " sakse ": restriktionsenzymer. Funktion

Restriktionsenzymer er enzymer (protein katalysatorer ), der anvendes af bakterier til at makulere invaderende virus. ( Restriktionsenzymer angriber ikke bakterien sig selv, fordi dens DNA er blevet kemisk modificeret på en måde, immunizes det . ) Også kaldet restriktionsendonucleaser restriktionsenzymer skive DNA ved meget specifikke steder : på sektioner af DNA , der består af korte kæder af de grundlæggende enheder ( baser eller nukleotider ) af DNA . Disse stereotype sekvenser er kendt som " genkendelsessekvenser . "
Potentiale

Fordi nøjagtig samme genkendelsessekvenserne findes i DNA af forskellige organismer , kan biologerne bruge restriktionsenzymer til sender en strækning af DNA fra genomet af en organisme og indsæt den i genomet af en anden. ( Et genom er nogen komplet sæt af DNA oplagt i en celles kerne . )
Struktur

DNA består af et dobbelt streng, den berømte "dobbelt . helix " Kun fire forskellige slags baser eller nukleotider udgør DNA: adenin, guanin, thymin og cytosin ( A , G, T og C). En a altid baserer obligationer med en T base for at danne et trin af helix og C altid obligationer med G. Denne komplementære baseparring gør det muligt at kopiere DNA under celledeling og eksportere kopieret genetisk information fra kernen i form af ribonukleinsyre (RNA) med det formål at lave proteiner .

Resultater

Når en dobbelt streng af DNA skæres med et restriktionsenzym , én eller flere baser typisk klæber ud fra én af de to strenge ved det punkt i snit. Dette er en " klæbrig ende" hovedsagelig dobbeltstrenget DNA-segment , der er blevet hakket ud . Fordi DNA recipientorganismen er skåret på den samme sekvens af nukleotider , kan de klæbende ender af modtagerens udsat DNA blive matchet med de klæbende ender af donorgenet . Dette er muligt i vid udstrækning på grund af komplementær baseparring . Biologer bruger et enzym kaldet DNA-ligase , en af ​​de enzymer, der er involveret i at kopiere DNA , at sy doneret gen i modtagerens DNA .

Fordele

gensplejsning gjort muligt ved restriktionsenzymer giver en bred vifte af medicinske og andre fordele. En medicinsk fordel er hurtigere og mere rigelig produktion af insulin , der anvendes til behandling af diabetes . Genomer af hurtige gengive bakterier er ændret således, at de indeholder det humane gen for insulin produktion. Tidligere insulin skulle tages fra svin og køer, en form for insulin produktion, der var langsom og bekostelig - og mindre effektiv, idet animalsk høstet insulin ikke fungerer korrekt i enhver menneskelig patient.