Kokie yra skirtingi rekombinantinės DNR technologijos tipai?

Rekombinantinės DNR technologija apima grupę metodų, kuriais į organizmus įterpiama svetima dezoksiribonukleino rūgštis (DNR), skirta genetiniam tyrimui arba pirminio organizmo sustiprinimui. Svetima DNR gali būti įterpta tiek į paprastas prokariotines ląsteles, tiek į sudėtingesnius eukariotus, tačiau atliekant genetinę analizę dalyvaujantys organizmai dažnai yra pavienės ląstelės. Apdorojant šias pavienes ląsteles, naudojamos trys atskiros metodikos: bakterinė transformacija, nebakterinė transformacija ir fagų įvedimas. Kiekvienas iš šių trijų metodų atlieka maždaug tą patį, įtraukdamas svetimą DNR į šeimininko organizmo genomą. Kiekvienas metodas atliekamas skirtingai, todėl kiekvienas turi pritaikymą skirtinguose kontekstuose.

Vienas iš labiausiai paplitusių rekombinantinės DNR technologijos metodų yra bakterijų transformacija. Kartais vadinama tiesiog transformacija, ji apima specialiai paruoštos bakterinės ląstelės skatinimą paimti svetimos DNR gabalėlį ir įtraukti ją tiesiai į bakterijos genomą. Šio metodo šeimininkais dažnai naudojamos bakterijos E. coli, kurios kartais gali sukelti apsinuodijimą maistu, nes jas lengva augti ir greitai daugintis. Dideli transformuotų bakterijų kiekiai gali suteikti mokslininkams greitus ir paprastus atsakymus į klausimus apie tam tikrus genus. Dažnas bakterijų transformacijos pritaikymas yra genų atsparumo vaistams tyrimas ir bandymas numatyti, kaip jie pasikeis.

Antroji transformacijos atmaina vadinama nebakterine transformacija. Ši rekombinantinės DNR technologija yra beveik identiška bakterijų transformacijai, išskyrus tai, kad bakterijos nenaudojamos kaip ląstelės šeimininkės. Nebakterinė transformacija dažniausiai naudojama eukariotinėse ląstelėse, tokiose kaip mielės ar augalų ląstelės. Tokio tipo transformacija gali būti atlikta DNR fragmentus, pritvirtintus prie mažų granulių, sušaudant tiesiai į ląstelių branduolius arba mikroskopinėmis adatomis įšvirkščiant DNR į ląstelės branduolius. Abu šie metodai yra labiau invaziniai nei bakterinė transformacija, tačiau yra tam tikrų tipų ląstelės, pavyzdžiui, augalų ląstelės, kurios dėl ląstelės struktūros lengvai nepaima svetimos DNR gabalėlių.

Trečias rekombinantinės DNR technologijos tipas yra fagų įvedimas, kurio metu naudojami specifiniai virusų tipai, vadinami fagais, svetimos DNR įšvirkštimui į šeimininko ląsteles. Virusai gali turėti viengrandę arba dvigrandę DNR, todėl jais galima pakeisti vienos grandinės DNR tam tikrose vietose. Ne visi fagai gali pernešti svetimą DNR, ir ne visi fagai, galintys pernešti svetimą DNR, gali užkrėsti bakterijas. Kai kurie fagai gali nešti DNR efektyviau nei kiti.

Priešingai populiariojoje kultūroje paplitusiam įvaizdžiui, rekombinantinė DNR technologija iš esmės nėra metodų, kurie sukuria „nenatūralius“ organizmus, grupė. Vietoj to, ji naudoja bendrą visų organizmų genetiką, kad gautų informaciją, kurią būtų sunku arba beveik neįmanoma sukurti kitu būdu. Tada ši informacija tiesiogiai arba netiesiogiai naudojama žmonių sveikatai gerinti. Rekombinantinės DNR technologijos, įskaitant ryžius, praturtintus maistinėmis medžiagomis bado ištiktose vietovėse, ir naujus gydymo būdus, skirtus kovoti su genetinėmis ligomis, suteikė daug naudos žmonių sveikatai.