פיתוח ושימוש בהנדסה גנטית

הבנה טובה יותר של הגן ופעולתו הובילה מדענים לפתח טכניקות המאפשרות לשנות את מבנה ה- DNA. שינוי המבנה של מולקולת DNA אחת על ידי החלפת גנים מולקולת DNA אחרת נקרא הנדסה גנטית. מולקולת ה- DNA שנוצרת על ידי שילוב של שתי מולקולות DNA שונות נקראת DNA רקומביננטי.
מדענים משתמשים בחיידק Escherichia coli לחקר DNA רקומביננטי. AND. לקולי יש כרומוזום גדול שנמצא בציטופלזמה. החיידקים יכולים להכיל גם פלסמידים, שהם פיסות DNA קטנות עגולות. הכרומוזום והפלסמידים משוכפלים בכל פעם שהתא מתחלק. מהנדסים גנטיים יכולים להכניס גנים לפלסמיד כדי לשנות תגובות כימיות בתא. אז ה- DNA של הפלסמיד הזה נשבר, בשלב מסוים, על ידי אנזים מסוג מיוחד. באותו זמן שהפלסמיד נשבר, חתיכה של מולקולת DNA אחרת נשברת באותו אופן. פיסת DNA זו מוחדרת לפלאסמיד. פלסמיד מפוצל נקשר לפיסת ה- DNA החדשה וחוזר למבנה המעגלי המקורי. טכניקה זו נקראת שחבור DNA. הפלסמיד החדש הוא שילוב של מולקולת ה- DNA המקורית ופיסת DNA חדשה. פלסמיד זה מוחזר לחיידקים. כאשר החיידק משכפל, גם ה- DNA החדש משכפל. בדרך זו, למשל, ניתן להכניס את גן האינסולין לפלסמיד חיידקי כך שהחיידקים יסנתזו את חלבון האינסולין.