Kāda ir rekombinantās DNS funkcija?

Rekombinantā dezoksiribonukleīnskābe (DNS) ir DNS segments, kas ir mākslīgi ievietots organisma dabiskajā DNS. Bioloģijas zinātnēs ir dažādi rekombinantās DNS pielietojumi. Botānikā gēni no citiem augiem un dzīvniekiem bieži tiek ievietoti esošo kultūru DNS, lai padarītu augus izturīgākus. Medicīnā dažas vakcīnas izmanto rekombinanto DNS kopā ar vīrusu ievadīšanu. Tāpat ir iespējams izmantot šo tehnoloģiju, lai bojātos gēnus aizstātu ar veseliem.

Viens no pirmajiem rekombinantās DNS lietojumiem bija botānikā. Daudziem augiem ir diezgan pielāgojami genomi, kas ļauj tiem viegli iekļaut tālu radniecīgu sugu DNS. Savienojot jaunus gēnus, zinātnieki ir spējuši izstrādāt augus, kas ir izturīgi pret ekstremāliem vides apstākļiem, tostarp sausumu un karstumu. Izmantojot šo DNS, ir iespējams arī ņemt gēnus no noteiktiem dzīvniekiem un savienot tos dažu augu genomos, lai izveidotu augus, kas satur ķīmiskas vielas, kas padara tos negaršīgus dažādiem kaitēkļiem un parazītiem.

Ir iespējama arī vakcīnu ievadīšana, izmantojot rekombinanto DNS. Lai izveidotu šīs vakcīnas, saimniekvīrusam, piemēram, herpes vīrusam, tiek noņemta DNS, un tas ir piepildīts ar rekombinanto DNS, kas satur kodējumu, lai radītu antivielas pret noteiktām slimībām. Lai gan šī tehnoloģija ir salīdzinoši jauna, tā ir izrādījusies diezgan veiksmīga, un zinātnieki cer, ka to varēs tālāk attīstīt, lai radītu vakcīnas pret dažādām slimībām, kurām pašlaik tās nav.

Šo tehnoloģiju iespējams izmantot arī dažu slimību pacientu ārstēšanai. Ir daudz apstākļu, ko izraisa nepareizas DNS sekvences, kuras var aizstāt ar veselām DNS sekcijām, kuras pacientam ievada, parasti ar vīrusu ievadīšanu. Pētījumi liecina, ka tādas slimības kā cistiskā fibroze un sirpjveida šūnu anēmija kādu dienu var gan ārstēt, gan novērst, veicot strukturālas izmaiņas cilvēka DNS. Šo slimību ārstēšanas tehnoloģija joprojām tiek izstrādāta, taču sākotnējie rezultāti ir diezgan daudzsološi.

Pacienti, kuriem trūkst DNS sekvenču, kas rada vai atzīst nepieciešamību pēc noteiktiem enzīmiem, arī var gūt labumu no šāda veida DNS ārstēšanas. Šajā gadījumā cilvēka DNS var ievietot DNS virkni, kas rada specifiskus proteīnus, kas nepieciešami noteiktu uzdevumu veikšanai. Daudzos šāda veida stāvokļos bojātā DNS daļa nav jāaizstāj ar rekombinanto DNS, jo jauno DNS var vienkārši pielīmēt pie parastās virknes. Diabētiķi, kuri lieto insulīnu, izmanto rekombinantās DNS tehnoloģiju, piemēram, šo, jo insulīns tiek ražots, izmantojot šāda veida tehnoloģiju.