NộI Dung
Kỹ thuật di truyền là một lĩnh vực sinh học phân tử liên quan đến thao túng cấu trúc của vật liệu di truyền còn được gọi là deoxsyribonucleicacid hoặc DNA. DNA tái tổ hợp, còn được gọi là rDNA, là một chuỗi DNA đã được các nhà khoa học thao túng. Kỹ thuật di truyền và rDNA đi đôi với nhau; kỹ thuật di truyền sẽ là không thể nếu không sử dụng rDNA.
DNA trong Kỹ thuật di truyền
DNA là một phân tử sợi đôi có chứa gen, vùng không mã hóa và vùng điều hòa gen. Gen là đơn vị di truyền mã hóa protein và xác định các đặc điểm của sinh vật. Nói cách khác, gen làm cho bạn khác biệt với các sinh vật sống khác và những người khác; gen và DNA làm cho bạn trở nên độc đáo. Các nhà khoa học sử dụng DNA để tạo ra rDNA trong phòng thí nghiệm. Các nhà khoa học không thể tạo DNA nên họ cần sử dụng DNA tự nhiên từ các sinh vật khác nhau để tạo ra rDNA. Công nghệ DNA tái tổ hợp cho phép các nhà khoa học hợp nhất DNA từ hai nguồn: DNA người với DNA của vi khuẩn để tạo ra protein kết quả trong nuôi cấy tế bào.
Tạo DNA tái tổ hợp
"Sinh học tế bào phân tử" của H. Lodish và cộng sự, định nghĩa rDNA là một phân tử DNA được hình thành bằng cách nối các đoạn DNA từ các nguồn khác nhau. rDNA được tạo ra bằng cách cắt DNA bằng enzyme, được gọi là enzyme hạn chế, có thể cắt DNA theo một trình tự cụ thể. DNA cắt có thể được nối với một DNA khác, được cắt bằng cùng loại enzyme, sử dụng enzyme khác, được gọi là DNA ligase. Thông thường nhất, rDNA được nhân bản thành một plasmid và biến thành tế bào E. coli. E. coli sẽ nhân lên plasmid và rDNA trong đó hoặc tạo ra protein được mã hóa bởi rDNA.
rDNA và kỹ thuật di truyền
Các phân tử rDNA đầu tiên được tạo ra vào năm 1973 bởi Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang và Stanley Cohen thuộc Đại học Stanford và Đại học California San Francisco. Đây được coi là sự ra đời của kỹ thuật di truyền, theo "Sinh học tế bào và phân tử", được viết bởi Gerald Karp. rDNA là công cụ quan trọng nhất được sử dụng bởi các kỹ sư di truyền. Không có rDNA sẽ không có kỹ thuật di truyền.
Lý do để thao tác DNA
Thao tác DNA và tạo rDNA có một số ứng dụng. Các gen trong DNA mã hóa các protein có một số chức năng trong cơ thể chúng ta. Với việc sử dụng rDNA, các nhà khoa học có thể tạo ra protein trong phòng thí nghiệm. Ví dụ, nhiều loại vắc-xin, insulin người và hormone tăng trưởng của con người được sản xuất với công nghệ rDNA trong phòng thí nghiệm. Trước khi "khai sinh" kỹ thuật di truyền, insulin được sử dụng để điều trị bệnh tiểu đường được phân lập từ lợn và bò.