Rollen av restriksjonsenzymer i Genetic Engineering

Genteknologi er noe menneske styrt endring 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 ) av en organisme til DNA av andre. Verktøyet brukes til å gjøre dette er naturens egen " saks" : restriksjonsenzymer . Funksjon

Restriction enzymer 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 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 . "
Potential

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

DNA består av en dobbel tråd , den berømte "dobbel . helix " Bare fire forskjellige typer av baser eller nukleotider utgjør DNA: adenin , guanin , tymin og cytosin (A , G, T og C). En A alltid basere obligasjoner med en T base for å danne et trinn på helix, og C alltid obligasjoner med G. Dette komplementær baseparing gjør det mulig å kopiere DNA under celledeling og 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 vanligvis stikker 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 kappet ut . På grunn av at DNA i 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 . Biologer bruker et enzym som kalles DNA ligase , en av de enzymer som er involvert i å kopiere DNA , for å sy donert genet inn mottakerens DNA .
Fordeler

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 inneholder den human genet for insulinproduksjon. Tidligere insulin måtte bli tatt fra griser og kuer , en form for insulinproduksjonsom var treg og kostbar - og mindre effektive , siden dyre høstet insulin ikke fungerer ordentlig i hvert menneske pasient .