Expressionsvektorer är en nyckelkomponent inom gentekniken. De är plasmider eller små DNA-segment som förs in i levande celler. Den insatta plasmiden uttrycker – därav namnet – en enda gen som producerar ett enda protein. Detta nya protein kan slå på eller av kemiska processer, få cellen att börja producera något helt nytt, eller förändra hur cellen samverkar med sina grannar.
Alla celler i en organism har samma DNA. Anledningen till att celler beter sig olika är att olika genmönster blockeras i olika celler. Expressionsvektorer inför en ny, oblockerad gen i DNA:t hos utvalda celler. Som alla gener styr denna nya gen uppbyggnaden av ett protein, och de flesta proteiner är antingen enzymer eller receptorer.
Enzymer styr kemiska reaktioner, vilket innebär att den nya genen kan stoppa en oönskad process kopplad till en sjukdom, eller möjliggöra att en ny process kommer igång. Dessa processer kan även påverka vad cellen producerar. En av de första framgångsrika expressionsvektorerna fick exempelvis celler att producera mer insulin.
Receptorer är proteiner som fäster vid cellväggarna och fungerar som portvakter mellan cellen och resten av kroppen. De kan styra hur en cell relaterar till andra celler eller till blodströmmen. Kort sagt gör en lyckosamt implanterad expressionsvektor att en cell börjar bete sig annorlunda.
De flesta genuttryck är betydligt mer komplicerade än principen "en gen, ett protein". Expressionsvektorn måste därför tillhandahålla viss stödjande DNA-information som fungerar som reglage för att slå genuttrycket på och av. Dessutom tillverkas många proteiner i delar – vilket kräver flera gener – som därefter monteras ihop på andra platser i cellen.
En expressionsvektor är i realiteten ett komplext system av genetiskt material som bygger på gedigen kunskap om de biologiska processer som är inblandade. Det är också avgörande att vektorn implanteras i rätt typ av cell – en som har rätt uppsättning oblockerade gener aktiverade. När vektorn exempelvis används för kloning, ett vanligt användningsområde, måste den sättas in i en stamcell.
Expressionsvektorer spelar en central roll vid kloning, alltså att skapa en kopia av ett djur utifrån en enskild cell. Tekniken används också för att modifiera livsmedel – tomater och persikor kan exempelvis fås att mogna senare efter skörd, vilket förlänger hållbarheten och underlättar transport och lagring. Forskare har dessutom ändrat gener hos fisk så att de växer snabbare och blir nyttigare att äta, samt modifierat grödor så att de själva producerar naturliga insektsbekämpningsmedel och ogräsmedel.
Inom mikrobiologin har bakteriers gener justerats så att de bryter ned föroreningar eller producerar läkemedel. Några av de mest fascinerande resultaten kommer från experiment där gener från eldflugor har införts i växter, vilket lett fram till tomater och andra grödor som faktiskt lyser i mörkret.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online