関係する重要な手順の内訳は次のとおりです。
1。目的の遺伝子の分離:
* 遺伝子の識別: 科学者は、DNAシーケンスや遺伝子クローンなどの技術を使用して、ドナー生物からの特定の関心のある遺伝子を見つけて分離します。
* 増幅: 特定されると、遺伝子はポリメラーゼ連鎖反応(PCR)などの技術を使用して増幅され、数百万コピーの遺伝子が作成されます。
2。ベクトルの構築:
* ベクトルの選択: プラスミドやウイルスなどのベクターが、目的の遺伝子をレシピエント生物に運ぶために選択されます。
* ベクトルの変更: ベクターは、マーカー遺伝子とともに目的の遺伝子を含めるように慎重に修飾されています(成功した遺伝子導入を容易に識別するため)。
3。ベクトルへの遺伝子の挿入:
* 制限酵素: これらの酵素は、特定の認識部位でベクターDNAを切断し、遺伝子に相補的な粘着性の端に結合できる「粘着性の端」を作成します。
* リガーゼ酵素: この酵素は遺伝子とベクターDNAを結合し、組換えDNA分子を形成します。
4。レシピエント生物への組換えDNAの導入:
* 変換: これには、組換えベクターをレシピエント生物細胞に導入することが含まれます。レシピエント生物(たとえば、熱ショック、エレクトロポレーションなど)に応じて、さまざまな方法が使用されます。
* トランスフェクション: これは、組換えDNAを真核細胞に導入するために使用される同様のプロセスです。
5。選択とスクリーニング:
* マーカー遺伝子: ベクターのマーカー遺伝子により、研究者は組換えDNAを正常に取り上げた細胞を特定できます。
* スクリーニング: 多くの場合、さらなるスクリーニングが行われ、受信者のゲノムへの目的の遺伝子の統合が成功したことが確認されます。
6。遺伝子の発現:
* 転写と翻訳: 挿入された遺伝子はmRNAに転写され、タンパク質に翻訳され、レシピエント生物が新しい特性を発現できるようにします。
遺伝子工学の応用:
遺伝子工学には、以下を含む多数のアプリケーションがあります。
* 農業: 害虫、病気、または過酷な環境に耐性のある作物の生産。
* 薬: 疾患の新しい治療法の開発、治療のためのインスリンおよびその他のタンパク質の産生、および遺伝子治療。
* 業界: 貴重な化学物質、酵素、バイオ燃料の生産のための微生物を作成します。
倫理的考慮事項:
遺伝子工学は、意図しない結果の可能性、この技術への公平なアクセス、環境への長期的な影響など、倫理的な考慮事項を提起します。