C'è una differenza molto sottile tra la tecnologia del DNA e l'ingegneria genetica. L'ingegneria genetica si riferisce a quelle tecniche utilizzate per modificare il genotipo di un organismo per modificarne il fenotipo. Cioè, l'ingegneria genetica manipola i geni di un organismo per farlo sembrare o agire in modo diverso. La tecnologia del DNA si riferisce ai metodi usati per modificare, misurare, manipolare e fabbricare all'interno della molecola del DNA. Poiché i geni sono immagazzinati nel DNA, l'ingegneria genetica viene eseguita con la tecnologia del DNA. Ma la tecnologia del DNA può essere utilizzata per qualcosa di più dell'ingegneria genetica.

Geni e DNA

Un gene può essere definito come un componente di una cellula responsabile dell'espressione di un tratto in un organismo, e può anche trasmettere quel tratto alla generazione successiva di un organismo. Si scopre che i geni sono segmenti di DNA che contengono un modello specifico di basi nucleari: le quattro molecole abbreviate A, T, G e C. Il DNA è costituito da un lungo tratto di molecole collegate A, T, G e C. Ad esempio, un tratto di DNA che fa qualcosa come AGCCGTAGTT ... e così via per alcune migliaia di basi potrebbe significare che un gatto avrà gli occhi verdi. Ma non tutto il DNA è un gene. Alcune parti del DNA lavorano per fornire segnali su quando e dove un gene dovrebbe diventare attivo, e alcuni tratti di DNA non hanno uno scopo noto.

Ingegneria genetica

Con l'ingegneria genetica, gli scienziati tentano di manipolare la struttura genetica di un organismo per cambiare il modo in cui un organismo appare o funziona. La struttura genetica di un organismo è chiamata genotipo, mentre le strutture fisiche e le funzioni di un organismo sono chiamate fenotipi. Il fenotipo di un organismo è in gran parte determinato dal suo genotipo. Ad esempio, se gli scienziati cambiassero il genotipo del gene del colore degli occhi di gatto in TCCCAGAGGT ... allora forse potrebbero fare in modo che il gatto abbia gli occhi marroni invece del verde. In realtà, il processo è molto più complesso e coinvolge lunghissimi tratti di DNA che devono essere manipolati perfettamente, ma questo è il principio dell'ingegneria genetica: modificare il modello delle basi nel DNA di un organismo per modificarne il fenotipo.
< h2> Strumenti di ingegneria genetica

Per fare ingegneria genetica, gli scienziati usano alcuni degli strumenti della tecnologia del DNA. Non hanno usato gli strumenti per cambiare il colore degli occhi di un gatto, ma hanno fatto altre cose. Gli scienziati hanno modificato i batteri per produrre insulina per i diabetici, hanno modificato il mais per resistere agli erbicidi per l'agricoltura meno dannosa e hanno modificato i topi per far crescere tumori del cancro umano per testare i farmaci. Il metodo più comune di ingegneria genetica è quello di estrarre un pezzo di DNA da un organismo e sostituirlo con una sezione di un altro organismo. Questo si chiama DNA ricombinante, ed è fatto con l'aiuto di un paio di diverse molecole usate per tagliare e incollare insieme le molecole del DNA.

PCR

La tecnologia del DNA è usata per cose oltre all'ingegneria genetica. Ad esempio, quando un ciuffo di capelli si trova in una scena del crimine, il DNA può essere estratto. Perché non c'è molto DNA nell'esempio della scena del crimine, deve essere amplificato - duplicato molte volte. Il tipo di tecnologia del DNA utilizzato per questo è chiamato la reazione a catena della polimerasi, o PCR. Implica il riscaldamento e il raffreddamento di un campione di DNA in presenza di determinate sostanze chimiche e risulta in una quantità sufficiente di copie del DNA della scena del crimine per eseguire test e scoprire chi si trovava sulla scena.

Costruire con il DNA

Gli scienziati possono manipolare il DNA in modi ben oltre il suo scopo iniziale all'interno del corpo. Ad esempio, gli scienziati possono utilizzare il DNA per costruire uno scaffold microscopico, una piccola struttura per la costruzione di materiali atomici per atomo. Possono anche usare le proprietà uniche del DNA per creare una molecola che si illumina - ma solo quando è attaccata ad un'altra specifica molecola bersaglio. Gli scienziati stanno anche usando il DNA per un altro strano scopo: stanno costruendo circuiti per computer al di fuori di esso.