Genteknik är varje mänskligt styrd modifiering av organismers genetiska sammansättning med syfte att förändra deras egenskaper. Den äldsta formen av genteknik är selektiv avel av husdjur. Under de senaste decennierna har biologer dock lärt sig att direkt överföra gener från en organisms DNA (deoxiribonukleinsyra) till andra organismers DNA. Verktyget som används för detta är naturens egna "saxar": restriktionsenzymer.
Restriktionsenzymer är enzymer (proteinkatalysatorer) som bakterier använder för att sönderdela invaderande virus. Restriktionsenzymer angriper inte bakterien själv, eftersom dess DNA har kemiskt modifierats på ett sätt som gör det immunt mot angrepp. Enzymerna kallas även restriktionsendonukleaser och klipper DNA på mycket specifika ställen: vid sekvenser som består av korta kedjor av DNA:s byggstenar (baser eller nukleotider). Dessa återkommande sekvenser kallas "igenkänningssekvenser".
Eftersom exakt samma igenkänningssekvenser förekommer i olika organismers DNA kan biologer använda restriktionsenzymer för att klippa ut ett DNA-avsnitt från en organisms genom och klistra in det i en annan organisms genom. Ett genom är den kompletta uppsättning DNA som finns lagrad i en cells kärna.
DNA består av en dubbelsträng – den berömda "dubbelhelixen". Endast fyra olika typer av baser eller nukleotider bygger upp DNA: adenin, guanin, tymin och cytosin (A, G, T och C). En A-bas binder alltid till en T-bas och bildar tillsammans en tvärstång i helixen, medan C alltid binder till G. Denna komplementära basparning gör det möjligt att kopiera DNA vid celldelning samt att exportera kopierad genetisk information från cellkärnan i form av ribonukleinsyra (RNA) för produktion av proteiner.
När en dubbelsträng av DNA klipps av ett restriktionsenzym sticker vanligtvis en eller flera baser ut från en av de två strängarna vid klippningspunkten. Detta är en "klibbig ände" hos det till största delen dubbelsträngade DNA-segment som klippts ut. Eftersom mottagarorganismens DNA har skurits av vid samma nukleotidsekvens kan de klibbiga ändarna hos mottagarens exponerade DNA matchas med de klibbiga ändarna hos donorgenen. Detta är möjligt tack vare den komplementära basparningen. Biologer använder därefter ett enzym som heter DNA-ligas – ett av de enzymer som deltar i DNA-kopiering – för att sy fast den donerade genen i mottagar-DNA:t.
Den genteknik som restriktionsenzymer möjliggör ger upphov till en rad medicinska och andra fördelar. En viktig medicinsk fördel är snabbare och mer omfattande produktion av insulin, som används för att behandla diabetes. Genomet hos snabbförökande bakterier modifieras så att det införlivar den mänskliga genen för insulinproduktion. Tidigare fick insulin tas från grisar och kor – en långsam och kostsam produktionsform som dessutom var mindre effektiv, eftersom insulin från djur inte fungerar korrekt hos alla patienter.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online