Методы генной инженерии

Методы генной инженерии

Генная инженерия (наряду с клеточной инженерией) – это не отдельная наука, а совокупность методов и приёмов, относящихся к дисциплине «биотехнология». Цель биотехнологии – изучить и разработать эффективные способы использования живых организмов для получения нужных человеку веществ (например, антибиотиков). Вообще это очень перспективная область, дающая человечеству надежду на избавление от наследственных болезней и других проблем, связанных с генами.

В отличие от клеточной инженерии (методов создания клеток в искусственных условиях), генная инженерия действует на более «тонком» уровне – она занимается искусственной перестройкой генома.

К методам генной инженерии относятся...

1. Секвенирование

Секвенирование позволяет определить последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК. Открытие этого метода стало настоящей революцией в науке! Благодаря секвенированию учёные сегодня могут выявлять мутации в ДНК и таким образом выявлять генетические заболевания.

2. Амплификация

Этот метод позволяет получить множество копий целевого фрагмента ДНК (это называется «полимеразная цепная реакция», или ПЦР). Амплификация с помощью ПЦР сегодня широко используется в научной и медицинской практике (каждый из нас наверняка с ней сталкивался, а то и не раз, в связи с пандемией).

Для метода используется специальный прибор – амплификатор, – в котором за считанные часы можно получить целые миллиарды копий участка ДНК.

3. Молекулярное клонирование

Это – один из способов создания множественных копий фрагмента ДНК (например, какого-то одного гена, его фрагмента или совокупности генов). Для этого в плазмиду (обособленную от хромосом молекулу ДНК) бактерии или геном бактериофага вводят ДНК, которую необходимо клонировать. Затем бактерия или бактериофаг размножаются, при этом количество введённой ДНК многократно увеличивается.

4. Метод CRISPR/Cas9 – геномное редактирование

Эта технология, которую в своё время назвали «самым большим биотехническим открытием века», основан на особых защитных механизмах бактерий. Убивая вирус, бактерия в прямом смысле разрезает его геном (ДНК или РНК), чтобы сохранить его в своём «архиве» и при следующем нападении использовать эту информацию для выработки специальных защитных белков – Cas9, которые содержат в себе фрагменты генома вируса.

Если белок находит соответствие между геномом вируса и этими фрагментами, то попросту разрезает врага. Поэтому метод CRISPR/Cas9 ещё называют «генетическими ножницами».