Digidexo.com

Rollen til restriksjonsenzymer i Genetic Engineering

Rollen til restriksjonsenzymer i Genetic Engineering


Genteknologi er et menneske-rettet 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 lærte å direkte overføre gener fra DNA (deoksyribonukleinsyre) av en organisme for å 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, DNA-restriksjonsenzymer skive på høyst spesifikke områder: i seksjoner av DNA som består av korte strenger av basis enheter (baser eller nukleotider) av DNA. Disse stereotype sekvenser er kjent som "anerkjennelse sekvenser."

Potensiell

Fordi nøyaktig samme anerkjennelse sekvenser finnes i DNA av ulike organismer, kan biologer bruker restriksjonsenzymer til å kutte en strekning av DNA fra genomet til en organisme og lim den inn i genomet til en annen. (Et genom er noen komplett sett av DNA oppbevart i en cellens kjerne.)

Struktur

DNA består av en dobbeltkjede, den velkjente "dobbel helix." Bare fire forskjellige typer av baser eller nukleotider utgjør DNA: adenin, guanin, tymin og cytosin (A, G, T og C). An A alltid basere bindinger med en T base for å danne et trinn av spiralen, og C alltid bindinger med G. Dette komplementær baseparring gjør det mulig å kopiere DNA under celledeling og for å eksportere kopiert genetisk informasjon fra kjernen i form av ribonukleinsyre (RNA) for det formål å fremstille proteiner.

Resultater

Når en dobbelt tråd av DNA blir kuttet med et restriksjonsenzym, kan en eller flere baser typisk stikke ut fra en av de to tråder i et punkt av kuttet. Dette er en "klebrig ende" av stort sett dobbelt-trådet DNA-segment som har blitt hugget ut. Fordi DNA av mottagerorganismen har blitt kuttet ved den samme sekvensen av nukleotider, kan de klebrige ender i mottakerens eksponerte DNA bli matchet med klebrige ender av donor-genet. Dette er mulig i stor grad på grunn av komplementær baseparing. Biologists bruker et enzym som kalles DNA-ligase, et av de enzymer som er involvert i å kopiere DNA, for å sy den donerte genet inn i mottageren DNA.

Fordeler

Den genteknologi gjort mulig av 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 gjengivelse av bakterier er modifisert slik at de innbefatter genet for human insulin produksjon. Tidligere insulin måtte tas fra griser og kuer, en form for insulinproduksjon som var treg og kostbar-og mindre effektive, siden dyre høstet insulin ikke fungerer riktig i ethvert menneske pasient.