Entwicklung und Nutzung der Gentechnik

Ein besseres Verständnis des Gens und seiner Wirkung hat Wissenschaftler dazu veranlasst, Techniken zu entwickeln, mit denen sie die Struktur der DNA verändern können. Die Veränderung der Struktur eines DNA-Moleküls durch den Austausch von Genen aus einem anderen DNA-Molekül wird als Gentechnik bezeichnet. Das DNA-Molekül, das durch die Kombination zweier verschiedener DNA-Moleküle entsteht, wird als rekombinante DNA bezeichnet.
Wissenschaftler verwenden das Bakterium Escherichia coli, um rekombinante DNA zu untersuchen. UND. Coli hat ein großes Chromosom, das sich im Zytoplasma befindet. Die Bakterien können auch Plasmide enthalten, bei denen es sich um kleine kreisförmige DNA-Stücke handelt. Das Chromosom und die Plasmide werden bei jeder Zellteilung dupliziert. Gentechniker können Gene in ein Plasmid einbringen, um chemische Reaktionen innerhalb der Zelle zu verändern. Die DNA dieses Plasmids wird also an einem bestimmten Punkt durch ein spezielles Enzym aufgebrochen. Gleichzeitig mit dem Aufbrechen des Plasmids bricht ein Stück eines anderen DNA-Moleküls auf die gleiche Weise. Dieses DNA-Stück wird dann in das Plasmid eingeführt. Das gespaltene Plasmid bindet an das neue DNA-Stück und kehrt zur ursprünglichen zirkulären Struktur zurück. Diese Technik wird DNA-Spleißen genannt. Das neue Plasmid ist eine Kombination aus dem ursprünglichen DNA-Molekül und einem neuen DNA-Stück. Dieses Plasmid wird wieder in die Bakterien eingeführt. Wenn sich die Bakterien duplizieren, dupliziert sich auch die neue DNA. Auf diese Weise kann beispielsweise das Insulin-Gen in ein bakterielles Plasmid eingebracht werden, damit die Bakterien das Insulin-Protein synthetisieren.