Was ist die Funktion von rekombinanter DNA?
Rekombinante Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist ein DNA-Segment, das künstlich in die native DNA eines Organismus eingefügt wird. Es gibt eine Vielzahl von Verwendungen für rekombinante DNA in den biologischen Wissenschaften. In der Botanik werden häufig Gene von anderen Pflanzen und Tieren in die DNA bestehender Pflanzen eingefügt, um härtere Pflanzen zu erzeugen. In der Medizin verwenden einige Impfstoffe neben der Verabreichung von Viren auch rekombinante DNA. Mit dieser Technologie können auch fehlerhafte Gene durch gesunde ersetzt werden.
Eine der ersten Anwendungen für rekombinante DNA war die Botanik. Viele Pflanzen haben recht anpassungsfähige Genome, die es ihnen ermöglichen, die DNA entfernter verwandter Arten leicht einzubauen. Durch das Einbringen neuer Gene konnten Wissenschaftler Pflanzen entwickeln, die extremen Umweltbedingungen wie Dürre und Hitze standhalten. Unter Verwendung von rekombinanter DNA ist es auch möglich, die Gene von bestimmten Tieren zu entnehmen und sie in die Genome einiger Pflanzen zu spleißen, um Pflanzen zu erzeugen, die Chemikalien enthalten, die sie für verschiedene Schädlinge und Parasiten unappetitlich machen.
Die Verabreichung von Impfstoffen durch rekombinante DNA ist ebenfalls möglich. Um diese Impfstoffe herzustellen, wird die DNA eines Wirtsvirus wie des Herpesvirus entfernt und mit rekombinanter DNA gefüllt, die die Kodierung zur Bildung von Antikörpern gegen bestimmte Krankheiten enthält. Obwohl diese Technologie relativ neu ist, hat sie sich als recht erfolgreich erwiesen, und die Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass sie weiterentwickelt werden kann, um Impfstoffe für eine Vielzahl von Krankheiten herzustellen, die sie derzeit nicht haben.
Es ist auch möglich, rekombinante DNA-Technologie zu verwenden, um Patienten von einigen Krankheiten zu heilen. Es gibt viele Zustände, die durch fehlerhafte DNA-Sequenzen verursacht werden und durch gesunde DNA-Abschnitte ersetzt werden können, die dem Patienten normalerweise durch eine Virusabgabe verabreicht werden. Untersuchungen legen nahe, dass Krankheiten wie Mukoviszidose und Sichelzellenanämie eines Tages durch strukturelle Veränderungen der DNA einer Person behandelt und verhindert werden können. Die Technologie zur Heilung dieser Krankheiten befindet sich noch in der Entwicklung, die ersten Ergebnisse sind jedoch vielversprechend.
Patienten, denen die DNA-Sequenzen fehlen, die den Bedarf an bestimmten Enzymen erzeugen oder erkennen, können auch von einer rekombinanten DNA-Behandlung profitieren. In diesem Fall kann ein DNA-Strang in die DNA einer Person eingefügt werden, der bestimmte Proteine erzeugt, die für bestimmte Aufgaben benötigt werden. Für viele dieser Arten von Zuständen muss der fehlerhafte DNA-Abschnitt nicht durch die rekombinante DNA ersetzt werden, da die neue DNA einfach an den normalen Strang geheftet werden kann. Diabetiker, die Insulin einnehmen, nutzen eine solche rekombinante DNA-Technologie, da das Insulin mit dieser Technologie hergestellt wird.