Ruolo di enzimi di restrizione in Ingegneria Genetica

L'ingegneria genetica è alcuna modifica umano diretto del patrimonio genetico degli organismi di cambiare le caratteristiche di tali organismi . La tecnica più antica di ingegneria genetica è l'allevamento selettivo di animali da allevamento . Negli ultimi decenni , i biologi hanno imparato a trasferire direttamente i geni dal DNA ( acido deossiribonucleico) di un microrganismo che il DNA degli altri. Lo strumento utilizzato per farlo è proprio "forbici" della natura : gli enzimi di restrizione . Funzione

enzimi di restrizione sono enzimi (catalizzatori proteici ) utilizzati dai batteri per distruggere i virus invasori. ( Enzimi di restrizione non attaccano il batterio si perché il suo DNA è stato modificato chimicamente in modo che immunizza esso . ) Chiamati anche endonucleasi di restrizione , enzimi di restrizione tagliano il DNA in siti altamente specifici : a sezioni del DNA costituito da brevi corde della base unità (basi o nucleotidi ) di DNA . Queste sequenze stereotipate sono conosciuti come " sequenze di riconoscimento ".
Potenziale

Perché esistono le esatte sequenze di riconoscimento stessi nel DNA di organismi diversi , i biologi possono utilizzare gli enzimi di restrizione per tagliare un tratto di DNA dal genoma di un organismo e incollarlo nel genoma di un altro . ( Un genoma è un insieme completo del DNA immagazzinate in un nucleo delle cellule . )
Struttura

DNA è costituito da un doppio filamento , il famoso "doppio . elica " Solo quattro diversi tipi di basi o nucleotidi compongono DNA : adenina , guanina , timina e citosina (A , G , T e C) . Un Una base sempre le obbligazioni con una base T per formare un gradino della elica , e C sempre legami con G. Questo appaiamento delle basi complementari rende possibile copiare il DNA durante la divisione cellulare e per esportare le informazioni genetiche copiato dal nucleo sotto forma di l'acido ribonucleico ( RNA) al fine di rendere proteine.

Risultati

Quando un doppio filamento di DNA è tagliato da un enzima di restrizione , una o più basi di solito attaccano fuori da uno dei due filamenti del punto di taglio . Questa è una " brutta fine " del segmento di DNA a doppio filamento per lo più che è stato tagliato fuori. Poiché il DNA dell'organismo ospite è stata tagliata alla stessa sequenza di nucleotidi , le estremità coesive del DNA esposta del destinatario può essere abbinato con le estremità coesive del gene donatore . Questo è possibile in gran parte a causa di appaiamento delle basi complementari . I biologi usano un enzima chiamato DNA ligasi , uno degli enzimi coinvolti nella copiatura del DNA , di cucire il gene donato nel DNA destinatario .

Vantaggi

L'ingegneria genetica fatte possibile da enzimi di restrizione produce una vasta gamma di prestazioni mediche e altri . Un beneficio medico è la produzione più veloce e più abbondante di insulina , usata per trattare il diabete . I genomi di batteri in rapida riproduzione vengono modificati in modo che essi incorporano il gene umano per la produzione di insulina . In precedenza , l'insulina doveva essere preso da maiali e mucche, una forma di produzione di insulina che era lento e costoso e meno efficace , dal momento che l'insulina animale raccolte non funziona correttamente in ogni paziente umano .