Vilka är de olika typerna av rekombinant DNA-teknik?

Rekombinant DNA-teknologi omfattar en grupp metoder som infogar främmande deoxiribonukleinsyra (DNA) i organismer, antingen för genetiska studier eller för att förbättra den ursprungliga organismen. Insättning av främmande DNA kan göras i både enkla prokaryota celler såväl som de mer komplexa eukaryoterna, men när man gör genetisk analys är de involverade organismerna ofta enstaka celler. Vid hantering av dessa enstaka celler används tre separata metoder: bakteriell transformation, icke-bakteriell transformation och fagintroduktion. Var och en av dessa tre metoder åstadkommer ungefär samma sak, genom att införliva främmande DNA i en värdorganisms genom. Varje metod görs på olika sätt, så var och en har applikationer i olika sammanhang.

En av de vanligaste metoderna för rekombinant DNA-teknik är bakteriell transformation. Ibland känd helt enkelt som transformation, innebär det att man uppmuntrar en speciellt förberedd bakteriecell att ta in en bit främmande DNA och införliva den direkt i bakteriegenomet. E. coli, de bakterier som ibland kan orsaka matförgiftning, används ofta som värdar för denna metod, eftersom de är lätta att odla och föröka sig snabbt. Stora mängder transformerade bakterier kan ge forskarna snabba och enkla svar på frågor om specifika gener. En vanlig applikation för bakteriell transformation är att testa gener för läkemedelsresistens och försöka förutse hur de förändras.

En andra variant av transformation kallas icke-bakteriell transformation. Denna rekombinanta DNA-teknologi är nästan identisk med bakteriell transformation, förutom att bakterier inte används som värdceller. Icke-bakteriell transformation används vanligtvis i eukaryota celler, som jäst eller växtceller. Denna typ av transformation kan göras genom att skjuta DNA-fragment fästa på små pellets direkt in i cellkärnor, eller genom att injicera DNA i cellkärnor med mikroskopiska nålar. Båda dessa metoder är mer invasiva än bakteriell transformation, men det finns vissa typer av celler, som växtceller, som inte lätt tar upp bitar av främmande DNA på grund av cellstrukturen.

En tredje typ av rekombinant DNA-teknologi är fagintroduktion, vilket innebär att man använder specifika typer av virus, kallade fager, för att injicera främmande DNA i värdceller. Virus kan bära antingen enkelsträngat eller dubbelsträngat DNA, så de kan användas för att ersätta enkelsträngat DNA på specifika platser. Alla fager är inte kapabla att bära främmande DNA, och inte alla fager som kan bära främmande DNA kan infektera bakterier. Vissa fager kan också bära DNA mer effektivt än andra.

I motsats till den förhärskande bilden i populärkulturen är rekombinant DNA-teknik inte i sitt hjärta en grupp metoder som skapar ”onaturliga” organismer. Istället använder den den gemensamma genetiken mellan alla organismer för att få information som skulle vara svår eller nästan omöjlig att generera på ett annat sätt. Denna information används sedan för att antingen direkt eller indirekt förbättra människors hälsa. Det har funnits många fördelar för människors hälsa från rekombinant DNA-teknik, inklusive ris berikat med näringsämnen i områden som drabbats av hungersnöd, och nya terapier för att bekämpa genetiska sjukdomar.