Co to jest synteza genowa?

Synteza genów jest metodą stosowaną do wytwarzania syntetycznych genów, które można wstawić do sekwencji DNA. Istnieje wiele zastosowań sztucznych genów, od czystych badań po rozwój roślin odpornych na niektóre szkodniki. Wiele firm na całym świecie oferuje syntezę genów swoim klientom, stosując różnorodne techniki i typy sprzętu. Koszt syntezy genów jest również stosunkowo niski, co czyni ten proces przystępnym dla naukowców i instytucji każdej wielkości.

W syntezie genów osoba żądająca sztucznego genu wysyła dane do laboratorium, a laboratorium konstruuje gen. Fragment DNA, który składa się na gen syntetyczny, jest kodowany w wektorze, którego można użyć do wstawienia genu do nici DNA. Wektor zwykle zawiera markery, dzięki czemu łatwo będzie znaleźć gen; markery te można również wykorzystać, gdy badacze chcą przyjrzeć się mutacjom genetycznym lub śledzić geny syntetyczne, gdy są one wykorzystywane w zastosowaniach takich jak rolnictwo.

Ta metoda stanowi przeciwieństwo klonowania, w którym naukowiec wykonuje kopię obszaru zainteresowania genetycznego z istniejącej próbki DNA. Klonowanie może być problematyczne i podatne na błędy, a także może być bardzo czasochłonne, ponieważ gen musi być dokładnie zidentyfikowany i zweryfikowany. Synteza genów pozwala także naukowcom zmieniać naturę genu i sposób, w jaki on wyraża białka, co jest bardzo przydatną cechą.

Laboratoria mogą również przeprowadzać optymalizację genów, w których gen jest dostosowywany, aby zapewnić jego prawidłową ekspresję po wstawieniu do nowego organizmu. Na przykład, jeśli gen, który nadaje odporność na szkodniki, zostanie wstawiony do kukurydzy, białka mogą nie wyrażać się w pożądany sposób z powodu ograniczeń i konfliktów w kukurydzy. W tych przypadkach proces syntezy genów będzie obejmował etapy, które zoptymalizują gen tak, aby działał z organizmem, do którego został wprowadzony.

Chociaż zdolność do wykorzystywania sztucznych genów ma wiele zalet dla naukowców, towarzyszą jej również pewne kwestie etyczne i prawne. Ponieważ synteza genów może być zamówiona przez każdego na świecie, istnieje możliwość, że ktoś może użyć laboratoriów do stworzenia niebezpiecznych patogenów, zamawiając małe fragmenty z wielu laboratoriów i łącząc je ze sobą. Syntetycznie produkowane patogeny mogą stanowić poważny problem dla rządów walczących z wojną biologiczną, ponieważ patogeny byłyby trudne do zidentyfikowania i leczenia.