Nog niet zo lang geleden was genetische manipulatie het spul van science fiction - het organisme laten groeien met kenmerken van een ander. Sinds de jaren 1970 zijn genetische manipulatietechnieken echter zo ver gevorderd dat het splitsen van vreemd DNA in een organisme bijna routineus is. Genen voor resistentie tegen plagen kunnen bijvoorbeeld worden gesplitst in maïs, genen voor het maken van humane insuline kunnen in bacteriën worden ingebracht en genen voor het nabootsen van menselijke kankers kunnen in laboratoriummuizen worden gebracht. De details van de procedure zijn te complex om te beschrijven in een kort artikel, met veel opties bij elke stap, maar de conceptuele omtrek van de logische volgorde van stappen is vrij eenvoudig.

Incubeer het plasmide-DNA en het DNA van interesse met een restrictie-enzym. Het restrictie-enzym zal een specifieke sequentie van DNA-basen detecteren en het DNA op dat punt uit elkaar snijden. Restrictie-enzymen zijn afgeleid van het afweermechanisme van sommige bacteriën tegen het virus. Het zijn moleculen die DNA knippen wanneer ze een bepaald patroon van basen detecteren.

Incubeer het gescheiden plasmide en de genomische DNA-fragmenten met DNA-ligase. Bij de meeste restrictie-enzymen zullen het cirkelvormige plasmide en de genomische DNA-fragmenten complementaire "kleverige uiteinden" hebben die zich aan elkaar vastgrijpen. DNA-ligase zal dan eindigen met het aan elkaar lijmen van de stukken. Het resultaat is een bos van cirkelvormige plasmiden die delen van het genomische DNA bevatten.

Voeg de plasmiden in bacteriën en kweek de bacteriën om kolonies organismen te laten groeien die zijn geïmpregneerd met gemodificeerd DNA. Als uw plasmide een antibioticaresistent gen heeft dat de gastheerbacteriën missen, kunt u automatisch screenen op succesvol gemodificeerde bacteriën door de bacteriën te kweken op met antibiotica geïnfundeerd groeimedium. Er zijn verschillende methoden om de plasmiden in de bacteriën in te brengen, zoals het gebruik van een micronaald, het aanbrengen van een elektrisch veld om kleine gaatjes in het membraan van de bacterie te openen of om de bacteriën en plasmiden samen in dezelfde oplossing te plaatsen en de bacteriën ze te laten absorberen natuurlijk.

Monstercellen uit de verschillende kolonies van gemodificeerde bacteriën. Was de bemonsterde cellen met een reinigingsmiddeloplossing om de bacteriële membranen af ​​te breken en het DNA te extraheren, verwarm het dan of stel het bloot aan natriumhydroxide om de strengen te scheiden. Hierdoor wordt de basesequentie van het DNA aan analyse blootgesteld.

Incubeer het DNA met een fluorescente probe. Glans een ultraviolet licht op het geïncubeerde DNA en observeer voor fluorescentie. De probe bestaat uit een korte DNA-sequentie die overeenkomt met het genomische DNA dat u hebt ingevoegd. Waar de sonde overeenkomt met het DNA dat u zoekt, gloeit het als het wordt verlicht.

Isoleer de bacteriën uit de koloniën die het gen bevatten dat u wilt invoegen. Dupliceer je DNA door de bacteriekoloniën te laten groeien, of het DNA te extraheren zoals je eerder deed en dupliceer het in een polymerasekettingreactiemachine.