Vad är rekombinanta bakterier?

Rekombinanta bakterier är bakterier som har genomgått genteknik. Detta innebär att deras DNA har förändrats genom införandet av nytt DNA. Sådana bakterier har varit av enormt värde i biologisk forskning och för industriell och miljömässig användning.

Nytt DNA introduceras ofta i ett slags fordon som kallas en vektor . Detta kan vara en plasmid eller ett virus. Plasmiden har en typ av valbar markör, så att cellerna kommer att fortsätta producera den. Ofta är detta antibiotikaresistens. Det är också möjligt att införa en gen direkt i bakteriens eget DNA.

Ofta när en ny gen klonas uttrycks den i en mikroorganism och ofta i bakterier. Labrotten i bakterievärlden är Escherichia coli , som vanligtvis finns i våra tarmar. Många stammar av E. coli är tillgängliga för kloningsexperiment.

Många kloningssatser finns tillgängliga som underlättar en hög grad av expression av protein producerat av en klonad gen i E. coli . Detta kallas överuttryck . I grundforskning hjälper sådana tekniker att tillhandahålla tillräckligt med material för att studera genens produkt och funktion.

Överuttryckstekniker i rekombinanta bakterier har varit till stor nytta för olika industrier. De har möjliggjort produktion av material som är mycket svåra att isolera från naturliga källor. Dessutom riskerar isolering av föreningar från människor spridning av sjukdomar. Många proteiner av medicinsk betydelse har producerats kommersiellt på detta sätt. Insulin, humant tillväxthormon och anti-anemi läkemedlet erytropoietin är några exempel.

Många andra arter av bakterier kan förändras genetiskt. Detta inkluderar de som kan leva i mer extrema miljöförhållanden, som förorenat avloppsvatten. Ofta tar processen att tillverka en kemikalie, eller nedbrytande en, flera olika kemiska steg. Forskare har kunnat konstruera vissa rekombinanta bakterier med generna för hela vägar för biosyntes eller biologisk nedbrytning av föreningar.

Genetiskt förändrade bakterier finner användning vid bioremediering . Detta är praxis att använda organismer för att behandla föroreningar från människor. I årtionden har bakterier och svampar använts för att behandla avloppsvatten och dekontaminera vatten och jord som är infunderat med organiska föroreningar. Med tillkomsten av genteknik är det emellertid möjligt att utforma rekombinanta bakterier för att bryta ner föroreningar under förhållanden som oförändrade mikroorganismer kan finna ogynnsamma.

Bakterier är särskilt skickliga på att ta upp giftiga metaller. Behandlingen av förorenad jord och fast avfall görs vanligtvis i en stor tank som kallas bioreaktor . Detta är ett sätt att innehålla de rekombinanta bakterierna så att de inte fly ut i miljön. Det gör det också lättare att optimera miljöförhållandena till de som gynnar bakterietillväxt. Dessutom kan nya bakteriestammar skapas för att bryta ned föreningar som tidigare var mycket resistenta mot nedbrytning.