Wat zijn de verschillende soorten recombinant-DNA-technologie?
Recombinante DNA-technologie omvat een groep methoden die vreemd deoxyribonucleïnezuur (DNA) in organismen invoegt, hetzij voor genetische studie of verbetering van het oorspronkelijke organisme. Het inbrengen van vreemd DNA kan zowel in eenvoudige prokaryotische cellen als in de meer complexe eukaryoten worden gedaan, maar bij genetische analyse zijn de betrokken organismen vaak afzonderlijke cellen. Bij het hanteren van deze afzonderlijke cellen worden drie afzonderlijke methoden gebruikt: bacteriële transformatie, niet-bacteriële transformatie en faagintroductie. Elk van deze drie methoden bereikt ongeveer hetzelfde, door vreemd DNA op te nemen in het genoom van een gastheerorganisme. Elke methode is anders gedaan, en dus heeft elke toepassing toepassingen in verschillende contexten.
Een van de meest voorkomende methoden van recombinant-DNA-technologie is bacteriële transformatie. Soms eenvoudigweg bekend als transformatie, houdt het in dat een speciaal voorbereide bacteriecel wordt aangemoedigd om een stukje vreemd DNA op te nemen en dit rechtstreeks in het bacteriële genoom op te nemen. E. coli, de bacterie die soms voedselvergiftiging kan veroorzaken, wordt vaak gebruikt als gastheer voor deze methode, omdat ze gemakkelijk te kweken zijn en zich snel kunnen voortplanten. Grote hoeveelheden getransformeerde bacteriën kunnen wetenschappers snel en gemakkelijk antwoorden geven op vragen over bepaalde genen. Een veel voorkomende toepassing voor bacteriële transformatie is het testen van genen op resistentie tegen geneesmiddelen en proberen te anticiperen op hoe ze veranderen.
Een tweede variëteit aan transformatie wordt niet-bacteriële transformatie genoemd. Deze recombinant-DNA-technologie is bijna identiek aan bacteriële transformatie, behalve dat bacteriën niet als gastheercellen worden gebruikt. Niet-bacteriële transformatie wordt gewoonlijk gebruikt in eukaryotische cellen, zoals gist- of plantencellen. Dit type transformatie kan worden gedaan door DNA-fragmenten die aan kleine pellets zijn bevestigd rechtstreeks in celkernen te schieten, of door DNA in celkernen te injecteren met microscopische naalden. Beide methoden zijn invasiever dan bacteriële transformatie, maar er zijn bepaalde soorten cellen, zoals plantencellen, die door de celstructuur niet gemakkelijk stukjes vreemd DNA oppikken.
Een derde type recombinant-DNA-technologie is faagintroductie, waarbij specifieke typen virussen, fagen genaamd, worden gebruikt om vreemd DNA in gastheercellen te injecteren. Virussen kunnen ofwel enkelstrengig of dubbelstrengig DNA dragen, zodat ze kunnen worden gebruikt om enkelstrengig DNA op specifieke locaties te vervangen. Niet alle fagen kunnen vreemd DNA dragen, en niet alle fagen die vreemd DNA kunnen dragen, kunnen bacteriën infecteren. Sommige fagen kunnen DNA ook efficiënter vervoeren dan andere.
In tegenstelling tot het gangbare beeld in de populaire cultuur, is recombinant-DNA-technologie in wezen geen groep methoden die "onnatuurlijke" organismen vormen. In plaats daarvan gebruikt het de gemeenschappelijke genetica tussen alle organismen om informatie te verkrijgen die moeilijk of bijna onmogelijk is om een andere manier te genereren. Deze informatie wordt vervolgens gebruikt om de gezondheid van de mens direct of indirect te verbeteren. De recombinante DNA-technologie heeft veel voordelen voor de menselijke gezondheid opgeleverd, waaronder rijst verrijkt met voedingsstoffen in door hongersnood getroffen gebieden en nieuwe therapieën om genetische ziekten te bestrijden.