Rekombinant DNA Teknolojisi Nedir?

Rekombinant DNA veya rDNA, genetik rekombinasyon adı verilen bir işlemle farklı kaynaklardan DNA'nın birleştirilmesiyle oluşturulan DNA'dır. Genellikle kaynaklar farklı organizmalardan gelir. Genel konuşma, DNA farklı organizmalardan aynı kimyasal genel yapıya sahiptir. Bu nedenle, telleri birleştirerek farklı kaynaklardan DNA oluşturmak mümkündür.

Önemli Çıkarımlar

Rekombinant DNA'nın bilim ve tıpta çok sayıda uygulaması vardır. Rekombinant DNA'nın iyi bilinen bir kullanımı, ensülin. Bu teknolojinin ortaya çıkmasından önce, insülin büyük ölçüde hayvanlardan geliyordu. İnsülin artık E gibi organizmalar kullanılarak daha verimli bir şekilde üretilebilir. coli ve maya. Yerleştirerek gen bu organizmalarda insanlardan gelen insülin için insülin üretilebilir.

1970'lerde, bilim adamları DNA'yı spesifik olarak koparan bir enzim sınıfı buldular nükleotit kombinasyonları. Bu enzimler sınırlama enzimleri olarak bilinir. Bu keşif, diğer bilim adamlarının DNA'yı farklı kaynaklardan izole etmelerine ve ilk yapay rDNA molekülünü yaratmalarına izin verdi. Bunu diğer keşifler izledi ve bugün DNA'yı yeniden birleştirmek için bir takım yöntemler mevcut.

Birkaç bilim adamı bu rekombinant DNA süreçlerini geliştirmede etkili olsa da, Peter Lobban, Stanford Üniversitesi Biyokimya Bölümü'nde Dale Kaiser, genellikle rekombinant fikrini ilk önerenlerden biri olarak bilinir. DNA. Stanford'daki diğerleri kullanılan orijinal teknikleri geliştirmede etkili oldular.

Mekanizmalar geniş ölçüde farklılık gösterse de, genetik rekombinasyonun genel süreci aşağıdaki adımları içerir.

1. Spesifik bir gen (örneğin bir insan geni) tanımlanır ve izole edilir.
2. Bu gen bir vektör. Bir vektör, genin genetik materyalinin başka bir hücreye taşındığı mekanizmadır. Plazmidler ortak bir vektörün örneğidir.
3. Vektör başka bir organizmaya eklenir. Bu, bir dizi farklı gen transferi sonikasyon, mikro enjeksiyonlar ve elektroporasyon gibi yöntemler.
4. Vektörün sokulmasından sonra rekombinant vektöre sahip hücreler izole edilir, seçilir ve kültürlenir.
5. Gen, istenen ürünün sonunda, genellikle büyük miktarlarda sentezlenebileceği şekilde ifade edilir.

Rekombinant DNA teknolojisi, aşılar, gıda ürünleri, farmasötik ürünler, teşhis testleri ve genetik olarak tasarlanmış ürünler de dahil olmak üzere bir dizi uygulamada kullanılır.

Tarafından üretilen viral proteinlere sahip aşılar bakteriler veya rekombine edilmiş viral genlerden elde edilen maya, daha geleneksel yöntemlerle oluşturulan ve içerenlerden daha güvenli kabul edilir. viral parçacıklar.

Daha önce de belirtildiği gibi, insülin rekombinant DNA teknolojisinin kullanımının başka bir örneğidir. Daha önce, insülin hayvanlardan, esas olarak domuz ve ineklerin pankreasından, ancak rekombinant kullanılarak elde edildi. İnsan insülin genini bakteri veya mayaya yerleştiren DNA teknolojisi, miktarları.

Bazı diğer farmasötik ürünler, örneğin antibiyotikler ve insan proteini replasmanları, benzer yöntemlerle üretilir.

Rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak bir dizi gıda ürünü üretilir. Yaygın bir örnek, kimozin enzimi, enzim peynir yapımında kullanılır. Geleneksel olarak, buzağıların midelerinden hazırlanan, ancak üreten peynir mayasında bulunur. genetik mühendisliği yoluyla kimozin çok daha kolay ve daha hızlıdır (ve gençlerin öldürülmesini gerektirmez) hayvan). Bugün, Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilen peynirlerin çoğunluğu genetik olarak modifiye edilmiş kimozin ile yapılır.

Tanısal test alanında rekombinant DNA teknolojisi de kullanılır. Kistik fibroz ve kas distrofisi gibi çok çeşitli durumlar için genetik testler, rDNA teknolojisinin kullanımından yararlanmıştır.

Rekombinant DNA teknolojisi, hem insekt hem de herbisite dayanıklı mahsuller üretmek için kullanılmıştır. En yaygın herbisite dayanıklı ürünler, yaygın bir yabancı ot öldürücü olan glifosat uygulamasına dirençlidir. Bu tür mahsul üretimi, bu tür genetik olarak tasarlanmış mahsullerin uzun vadeli güvenliğini sorguladığı kadar sorun değildir.

Bilim adamları genetik manipülasyonun geleceği konusunda heyecan duyuyorlar. Ufuktaki teknikler farklılık gösterse de, hepsi ortak olarak genomun manipüle edilebildiği hassasiyete sahiptir.

Böyle bir örnek CRISPR-Cas9'dur. DNA son derece hassas bir şekilde DNA'nın sokulmasına veya silinmesine izin veren bir moleküldür. CRISPR "Kümelenmiş Düzenli Olarak Aralıklı Kısa Palindromik Tekrarlar" ın kısaltmasıdır, Cas9 ise "CRISPR ilişkili protein 9" için kısayoldur. Son birkaç yıldır, bilim topluluğu kullanımı için umutlar duydu. İlişkili işlemler diğer yöntemlere göre daha hızlı, daha kesin ve daha ucuzdur.

İlerlemelerin çoğu daha kesin tekniklere izin verirken, etik sorular da gündeme getiriliyor. Örneğin, bir şey yapma teknolojisine sahip olduğumuz için, bunu yapmamız gerektiği anlamına mı geliyor? Özellikle insan genetik hastalıkları ile ilgili olduğu için, daha kesin genetik testin etik sonuçları nelerdir?

1975'te Uluslararası Rekombinant DNA Molekülleri Kongresi'ni düzenleyen Paul Berg'in ilk çalışmalarından günümüze Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) tarafından ortaya konan kılavuz ilkeler, bir dizi geçerli etik kaygı gündeme getirilmiş ve ele alinan.

NIH yönergeleri, bunların "rekombinant veya sentetik içeren temel ve klinik araştırmalar için güvenlik uygulamalarını ve muhafaza prosedürlerini detaylandırdıklarına dikkat edin. nükleik asit moleküllerirekombinant veya sentetik nükleik asit içeren organizmaların ve virüslerin oluşturulması ve kullanılması dahil "Yönergeler, araştırmacılara, araştırma yapmak için uygun davranış yönergeleri vermek üzere tasarlanmıştır. Bu alan.

Biyoetikçiler, bilimin her zaman etik olarak dengeli olması gerektiğini savunurlar, böylece ilerleme zararlı olmaktan ziyade insanlık için faydalıdır.

• Kochunni, Deena T ve Jazir Haneef. “Rekombinant DNA Teknolojisinde veya RDNA Teknolojisinde 5 Adım.” 5 Rekombinant DNA Teknolojisi veya RDNA Teknolojisinde Adımlar ~, www.biologyexams4u.com/2013/10/steps-in-recombinant-dna-technology.html.
• Yaşam Bilimleri. “Rekombinant DNA Teknolojisi LSF Dergi Ortamının Buluşu.” Medium, LSF Magazine, 12 Kasım 2015, medium.com/lsf-magazine/the-invention-of-recombinant-dna-technology-e040a8a1fa22.
• “NIH Yönergeleri - Bilim Politika Ofisi.” Ulusal Sağlık Enstitüleri, ABD Sağlık ve İnsan Hizmetleri Bölümü, osp.od.nih.gov/biotechnology/nih-guidelines/.