L'ingegneria genetica è un'area di biologia molecolare che coinvolge la manipolazione della struttura di materiale genetico noto anche come deossiribonucleicacido o DNA. Il DNA ricombinante, chiamato anche rDNA, è un filamento di DNA che è stato manipolato dagli scienziati. Ingegneria genetica e rDNA vanno di pari passo; l'ingegneria genetica sarebbe impossibile senza l'uso di rDNA.

DNA in ingegneria genetica

Il DNA è una molecola a doppio filamento che contiene geni, regioni non codificanti e regioni di regolazione genica. I geni sono unità ereditarie che codificano le proteine ​​e definiscono le caratteristiche degli organismi. In altre parole, i geni ti rendono diverso dagli altri organismi viventi e dalle altre persone; i geni e il DNA ti rendono unico. Gli scienziati usano il DNA per creare l'RDNA in laboratorio. Gli scienziati non possono generare DNA, quindi hanno bisogno di usare il DNA naturale di organismi diversi per creare l'rDNA. La tecnologia del DNA ricombinante consente agli scienziati di unire il DNA da due fonti: DNA umano con DNA batterico per produrre le proteine ​​risultanti in colture cellulari.

Generazione di DNA ricombinante

"Biologia cellulare molecolare" di H Lodish et al., Definisce rDNA come una molecola di DNA che si forma unendo frammenti di DNA da diverse fonti. rDNA è prodotto tagliando il DNA con enzimi, chiamati enzimi di restrizione, che possono tagliare il DNA in una sequenza specifica. Il DNA tagliato può essere unito con un altro DNA, tagliato con lo stesso enzima, usando un altro enzima, chiamato DNA ligasi. Più comunemente, l'rDNA viene clonato in un plasmide e trasformato in una cellula di E. coli. E. coli moltiplicherà il plasmide e il rDNA in esso o produrrà la proteina codificata dal rDNA.

rDNA e ingegneria genetica

Le prime molecole di rDNA sono state generate nel 1973 da Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang e Stanley Cohen della Stanford University e della University of California di San Francisco. Questa è considerata la nascita dell'ingegneria genetica, secondo "Cell and Molecular Biology", scritta da Gerald Karp. rDNA è lo strumento più importante utilizzato dagli ingegneri genetici. Senza rDNA non ci sarebbe l'ingegneria genetica.

Motivi per manipolare il DNA

La manipolazione del DNA e la generazione di rDNA ha diverse applicazioni. I geni nel DNA codificano per proteine ​​che hanno diverse funzioni nel nostro corpo. Con l'uso di rDNA, gli scienziati possono produrre proteine ​​in laboratorio. Ad esempio, molti vaccini, insulina umana e ormoni della crescita umana sono prodotti con la tecnologia rDNA in laboratorio. Prima della "nascita" dell'ingegneria genetica, l'insulina utilizzata per curare il diabete era isolata da maiali e mucche.