Hva er rekombinante bakterier?

Rekombinante bakterier er bakterier som har gjennomgått genteknologi. Dette betyr at deres DNA er blitt endret ved innføring av nytt DNA. Slike bakterier har vært av enorm verdi i biologisk forskning, og for industriell og miljømessig bruk.

Nytt DNA blir ofte introdusert i en slags kjøretøy som er kjent som en vektor . Dette kan være et plasmid eller et virus. Plasmidet har en type valgbar markør, slik at cellene fortsetter å produsere det. Ofte er dette antibiotikaresistens. Det er også mulig å introdusere et gen direkte i bakteriens eget DNA.

Ofte når et nytt gen klones, kommer det til uttrykk i en mikroorganisme, og ofte i bakterier. Laboratorierotten i bakterieverdenen er Escherichia coli , ofte funnet i tarmene våre. Mange stammer av E. coli er tilgjengelige for kloningseksperimenter.

Mange kloningskit er tilgjengelige som letter et høyt ekspresjonsnivå av protein produsert av et klonet gen i E. coli . Dette er kjent som overekspresjon . I grunnleggende forskning er slike teknikker med på å gi nok materiale til å studere funksjonen og egenskapene til genets produkt.

Overekspresjonsteknikker i rekombinante bakterier har vært til stor nytte for forskjellige bransjer. De har muliggjort produksjon av materialer som er svært vanskelige å isolere fra naturlige kilder. Å isolere forbindelser fra mennesker risikerer også spredning av sykdommer. Mange proteiner av medisinsk betydning har blitt produsert kommersielt på denne måten. Insulin, humant veksthormon og anti-anemi medikamentet erytropoietin er noen eksempler.

Mange andre arter av bakterier kan endres genetisk. Dette inkluderer de som kan leve under mer ekstreme miljøforhold, for eksempel forurenset avløpsvann. Ofte tar prosessen med å lage et kjemikalie, eller nedbrytende et, flere forskjellige kjemiske trinn. Forskere har vært i stand til å konstruere noen rekombinante bakterier med gener for hele veier for biosyntese, eller biologisk nedbrytning, av forbindelser.

Genetisk endrede bakterier finner anvendelse i bioremediation . Dette er praksisen med å bruke organismer til å behandle forurensning som er laget av mennesker. I flere tiår har bakterier og sopp blitt brukt til å behandle avløpsvann og dekontaminere vann og jordsmonn tilsatt organiske miljøgifter. Med bruk av genteknologi er det imidlertid mulig å designe rekombinante bakterier for å bryte ned miljøgifter under forhold som uforandrede mikroorganismer kan synes være ugunstige.

Bakterier er spesielt flinke til å ta opp giftige metaller. Behandlingen av forurenset jord og fast avfall gjøres vanligvis i en stor tank kjent som en bioreaktor . Dette er en måte å inneholde de rekombinante bakteriene på, slik at de ikke slipper ut i miljøet. Det gjør det også lettere å optimalisere miljøforholdene til de som favoriserer vekst av bakteriene. Dessuten kan det opprettes nye bakteriestammer for å bryte ned forbindelser som tidligere var veldig motstandsdyktige mot nedbrytning.