Razvoj i uporaba genetskog inženjerstva

Bolje razumijevanje gena i njegovog djelovanja navelo je znanstvenike da razviju tehnike koje im omogućuju promjenu strukture DNA. Promjena strukture jedne molekule DNA zamjenom gena iz druge molekule DNA naziva se genetskim inženjeringom. Molekula DNA koja nastaje kombiniranjem dvije različite molekule DNA naziva se rekombinantna DNA.
Znanstvenici koriste bakteriju Escherichia coli za proučavanje rekombinantne DNA. I. Coli ima veliki kromosom koji se nalazi u citoplazmi. Bakterije mogu sadržavati i plazmide, koji su mali kružni dijelovi DNA. Kromosom i plazmidi se dupliciraju svaki put kad se stanica podijeli. Genetski inženjeri mogu uvesti gene u plazmid kako bi promijenili kemijske reakcije unutar stanice. Dakle, DNA ovog plazmida u određenom je trenutku slomljena posebnom vrstom enzima. Istodobno kad se plazmid razbije, komad druge molekule DNA lomi se na isti način. Taj se dio DNA zatim uvodi u plazmid. Podijeljeni plazmid veže se na novi dio DNA i vraća se u izvornu kružnu strukturu. Ova tehnika naziva se spajanje DNA. Novi plazmid kombinacija je izvorne molekule DNA i novog dijela DNA. Ovaj se plazmid ponovno uvodi u bakterije. Kad se bakterija duplicira, nova DNA se također duplicira. Na taj se način, na primjer, gen inzulina može uvesti u bakterijski plazmid tako da bakterije sintetiziraju protein inzulina.