Jaké jsou různé typy technologie rekombinantní DNA?
Technologie rekombinantní DNA zahrnuje skupinu metod, které zavádějí cizí kyselinu deoxyribonukleovou (DNA) do organismů, buď pro genetické studium, nebo pro posílení původního organismu. Vkládání cizí DNA může být provedeno jak v jednoduchých prokaryotických buňkách, tak ve složitějších eukaryotech, ale při provádění genetické analýzy jsou zúčastněnými organismy často jednotlivé buňky. Při manipulaci s těmito jednotlivými buňkami se používají tři samostatné metodiky: bakteriální transformace, nebakteriální transformace a zavedení fágů. Každá z těchto tří metod dosahuje zhruba stejné věci a zahrnuje cizí DNA do genomu hostitelského organismu. Každá metoda se provádí odlišně, takže každá z nich má aplikace v různých kontextech.
Jednou z nejčastějších metod technologie rekombinantní DNA je bakteriální transformace. Někdy známé jednoduše jako transformace, zahrnuje povzbuzení speciálně připravené bakteriální buňky, aby převzala kus cizí DNA a začlenila ji přímo do bakteriálního genomu. Bakterie E. coli, které mohou někdy způsobit otravu jídlem, se pro tuto metodu často používají jako hostitelé, protože se snadno pěstují a rychle rozmnožují. Velké množství transformovaných bakterií může vědcům poskytnout rychlé a snadné odpovědi na otázky týkající se konkrétních genů. Běžnou aplikací bakteriální transformace je testování genů na rezistenci vůči lékům a pokusit se předvídat, jak se mění.
Druhá varianta transformace se nazývá nebakteriální transformace. Tato technologie rekombinantní DNA je téměř identická s bakteriální transformací, kromě toho, že bakterie se nepoužívají jako hostitelské buňky. Nebakteriální transformace se běžně používá v eukaryotických buňkách, jako jsou kvasinky nebo rostlinné buňky. Tento typ transformace může být proveden střílením fragmentů DNA připojených k malým peletám přímo do buněčných jader nebo injekcí DNA do buněčných jader pomocí mikroskopických jehel. Obě tyto metody jsou invazivnější než bakteriální transformace, ale existují určité typy buněk, jako jsou rostlinné buňky, které kvůli buněčné struktuře snadno nezískají kousky cizí DNA.
Třetím typem technologie rekombinantní DNA je zavedení fágů, které zahrnuje použití specifických typů virů, zvaných fágy, k injektování cizí DNA do hostitelských buněk. Viry mohou nést jednovláknovou nebo dvouvláknovou DNA, takže je lze použít k nahrazení jednovláknové DNA na konkrétních místech. Ne všechny fágy jsou schopné nést cizí DNA a ne všechny fágy, které mohou nést cizí DNA, jsou schopné infikovat bakterie. Někteří fágy mohou nést DNA účinněji než jiné.
Na rozdíl od převládajícího obrazu v populární kultuře není technologie rekombinantní DNA ve svém středu skupinou metod, které vytvářejí „nepřirozené“ organismy. Místo toho používá společnou genetiku mezi všemi organismy k získání informací, které by bylo obtížné nebo téměř nemožné získat jiným způsobem. Tyto informace jsou pak použity k přímému nebo nepřímému posílení lidského zdraví. Technologie rekombinantní DNA má pro lidské zdraví mnoho výhod, včetně rýže obohacené o živiny v oblastech zasažených hladomorem a nových terapií v boji proti genetickým chorobám.