Kandungan
Apakah DNA rekombinan?
DNA rekombinan adalah urutan DNA yang telah dibuat secara buatan di makmal. DNA adalah sel-sel template yang digunakan untuk menghasilkan protein yang membentuk organisma hidup, dan susunan pangkalan nitrogen di sepanjang helai DNA menentukan protein yang terbentuk. Dengan mengasingkan ketulan DNA dan menggabungkannya dengan urutan lain, penyelidik dapat mengkloning DNA dalam bakteria atau sel-sel tuan rumah yang lain dan menghasilkan protein berguna, seperti insulin. Pengklonan membolehkan kajian lebih mudah untuk urutan DNA tertentu, kerana ia menghasilkan sejumlah besar DNA yang kemudiannya boleh diubah dan dianalisis.
Kaedah Membina DNA Rekombinan
Transformasi adalah proses yang mana segmen DNA dimasukkan ke dalam plasmid - lingkaran DNA yang mereplikasi diri yang kecil. DNA dipotong menggunakan enzim sekatan. Enzim-enzim ini dihasilkan dalam sel-sel bakteria sebagai mekanisme pertahanan, dan mereka menyasarkan tapak tertentu pada molekul DNA dan memisahkannya. Enzim sekatan amat berguna kerana mereka membuat "ujung melekit" pada segmen DNA. Seperti Velcro, hujung melekat ini membolehkan DNA mudah bergabung dengan segmen pelengkap.
Gen minat dan plasmid kedua-duanya terdedah kepada enzim sekatan yang sama. Ini menghasilkan banyak molekul yang berbeza. Sesetengahnya adalah plasmid yang mengandungi gen yang menarik, ada pula plasmid yang mengandungi gen lain, ada dua plasmid bersama. Plasmid kemudiannya diperkenalkan semula ke sel-sel bakteria, di mana mereka mereplikasi, dan molekul DNA rekombinan yang dicari dikenal pasti melalui pelbagai jenis analisis. Sebagai contoh, jika plasmid dihiris berasingan di gen tertentu, para saintis boleh mencari sel-sel yang gagal untuk menyatakan gen tersebut dan dengan itu mengenal pasti penggabungan semula yang berjaya.
Transformasi bukan bakteria adalah proses yang sama tetapi menggunakan sel bukan bakteria sebagai tuan rumah. DNA boleh disuntik terus ke dalam nukleus sel hos. Penyelidik juga boleh menangkap sel dengan zarah logam mikroskopik yang telah dilapisi dengan DNA.
Transfection sangat mirip dengan transformasi, tetapi phages digunakan bukannya plasmids. Phage adalah virus yang menjangkiti bakteria. Kedua-dua fasa dan plasmid adalah sesuai untuk proses ini kerana mereka akan meniru dengan cepat dalam sel bakteria.
Pengklonan dan Menggunakan Urutan DNA Rekombinan
Sekali penyelidik telah mengenal pasti sel-sel bakteria tertentu yang mengandungi urutan rekombinan, mereka boleh membesar sel-sel dalam budaya dan menghasilkan sejumlah besar gen. Sukar untuk mendapatkan sel bakteria untuk menghasilkan protein dari sel tuan rumah manusia atau haiwan, tetapi ada cara untuk menaikkan ekspresi gen untuk memudahkan pengeluaran sedemikian. Jika sel nukleus digunakan sebagai sel-sel tuan rumah (seperti dalam transformasi bukan bakteria), sel-sel akan mempunyai masalah yang lebih sedikit yang menyatakan gen rekombinan.
Setelah gen diklon dalam jumlah besar, mereka kemudiannya boleh disimpan dalam perpustakaan DNA, disusun dan dipelajari. Teknologi DNA rekombinan telah membolehkan banyak penemuan penting dalam forensik, kajian tentang penyakit genetik, pertanian dan farmaseutikal.