Inżynieria genetyczna

Zespól technik badawczych pozwalajacy na wyizolowanie i charakterystyke okreslonych genów , a takze wprowadzenie do nich zmian. Dziedzina mlodsza od poprzedniej. Rozwijana od poczatku lat 70-tych naszego wieku. Podstawa jej rozwoju byla seria odkryc , z których wiele zostalo nagrodzonych Nagrodami Nobla.
Odkrycie dwóch typów enzymów przyczynilo sie w duzej mierze do rozwiniecia technik klonowania DNA. Pierwszy z nich to enzymy restrykcyjne - tnace DNA kazdego organizmu na powtarzalny komplet fragmentów. Drugi typ to ligazy - enzymy trwale laczace pociete fragmenty z samoreplikujacymi sie czasteczkami DNA tzw. wektorami. Pozwala to na produkowanie zrekombinowanego DNA. Moze on byc wlaczany do odpowiednich komórek - komórek gospodarza. Najczesciej sa to komórki bakteryjne ale równiez czesto stosuje sie komórki drozdzy , owadów czy ssaków. Wszystkie komórki potomne jednej komórki niosace ten sam rodzaj zrekombinowanego DNA to klon. Istnieja techniki pozwalajace na wyizolowanie klonu zawierajacego pozadany fragment DNA. Moze on zostac zsekwencjonowany - inzynieria genetyczna dysponuje metodami umozliwiajacymi poznanie kolejnosci nukleotydów praktycznie nieograniczonej dlugosci czasteczki DNA. Jest to zazwyczaj ostateczny etap analizy genu i chyba najdokladniejszy. Obecnie w duzej mierze zautomatyzowany. Niebawem poznana zostanie calkowicie sekwencja ludzkiego genomu. Kilka mniejszych genomów juz zostalo zsekwencjonowanych.
Ponadto istnieja procedury chemicznej syntezy DNA z dokladnoscia do 1 bp. Rekombinowane DNA moze byc wiec produktem zarówno kombinacji naturalnie istniejacych sekwencji DNA jak i chemicznie syntetyzowanych fragmentów DNA.
Opracowano takze techniki umozliwiajace wprowadzenie precyzyjnych zmian w okreslonych pozycjach nici DNA. Jest to tzw. ukierunkowana mutageneza. Mozna dzieki temu poznac funkcje genu badajac efekt zastapienia w organizmie genu dzikiego przez gen zmutowany lub tez przeprowadzic szczególowa analize funkcjonalna i poznac miejsce polozenia sekwencji nukleotydowych odpowiedzialnych za regulacje ekspresji.
W polowie lat 80-tych opracowano technike - PCR , która pozwala na powielenie dowolnej sekwencji DNA o ile znamy krótkie sekwencje ja otaczajace. Oprócz tego , ze jest to w pewnym sensie metoda alternatywna do klonowania znalazla takze szereg innych zastosowan. Umozliwila rzeczy wczesniej praktycznie niewykonalne - analize DNA ze szczatków organizmów kopalnych czy mumii egipskich a takze rozwiazala szereg problemów zwiazanych z diagnostyka , kryminalistyka itp.
Inzynieria genetyczna powoli i systematycznie wkroczyla w coraz to nowe dziedziny zycia ludzkiego. Wykorzystuje sie ja obecnie w medycynie : zrówno w diagnostyce jak i profilaktyce czy nawet terapii. Przemysl farmaceutyczny skorzystal dzieki stworzeniu szeregu leków dzieki technikom rekombinowanego DNA. Coraz smielej wspólczesna biotechnologia próbuje ingerowac w nature. Prawdopodobnie niedlugo powszechna stanie sie transgenizacja zwierzat i roslin , byc moze takze ich klonowanie. Perspektywy zastosowan sa niezmiernie szerokie. Jak kazda rewolucyjna idea wywoluje szereg kontrowersji ale i nadziei.