Genen zijn DNA-sequenties die in functionele segmenten kunnen worden opgesplitst. Ze produceren ook een biologisch actief product, zoals een structureel eiwit, enzym of nucleïnezuur. Door segmenten van bestaande genen samen te brengen in een proces dat moleculair klonen wordt genoemd, ontwikkelen wetenschappers genen met nieuwe eigenschappen. Wetenschappers splitsen genen in het laboratorium en voegen het DNA toe aan planten, dieren of cellijnen.

Waarom Splice-genen?

Hoewel er op een avond wordt gezegd dat het verstandig is om de natuur met rust te laten, biedt gensplitsing veel voordelen voor de samenleving. Wetenschappers zijn veruit de meest frequente gebruikers en bestuderen de functie van genen en genproducten. Ze voegen nieuwe genen toe aan organismen om gewasplanten ziekteresistent of voedzamer te maken.

Gentherapie, een actief onderzoeksonderwerp, biedt een nieuwe en aangepaste manier om genetische ziekten te bestrijden. Deze aanpak is met name handig als medicijnen met een klein molecuul niet bestaan. Wetenschappers maken ook gebruik van gensplitsing om op eiwit gebaseerde medicijnen te produceren die de medische zorg verbeteren.

Gen-splitsingsproces

Een gen wordt gesplitst door verschillende gensegmenten en DNA-sequenties samen te voegen in een product dat chimera wordt genoemd. Wetenschappers voegen deze fragmenten toe aan een rond stuk DNA dat een plasmide wordt genoemd.

Wetenschappers gebruiken een complex proces om genen uit het DNA van een organisme te klonen. Echter, in tientallen jaren van wetenschappelijk onderzoek, bestaan ​​de meeste genen al in een plasmide dat ergens in een laboratorium is opgeslagen. Gensegmenten worden uit het oorspronkelijke DNA gesneden en samengevoegd om een ​​nieuw gen te maken. Vervolgens controleren onderzoekers de nieuwe reeks om ervoor te zorgen dat de positie en oriëntatie in de DNA-molecule correct zijn.

Coderende regio's

De coderende regio van het gen definieert het product dat wordt geproduceerd door de cel; dit is bijna altijd een eiwit. Het coderende gebied van een gen kan worden veranderd met van nature voorkomende of kunstmatige mutaties. Deze veranderingen in het DNA van een cel veranderen de werking van de cel. Wetenschappers kunnen een tag-sequentie toevoegen om genproducten in een organisme bij te houden en te bestuderen. Gen-splitsing creëert ook nieuwe gensequenties om eiwitten te maken met meerdere of geheel nieuwe functies.

Niet-coderende regio's

Niet alle delen van een gen controleren de productie van een eindproduct. Niet-coderende regio's zijn even belangrijk bij het bepalen van de genfunctie.

Promotersequenties bepalen de manier waarop genen in een cel tot expressie worden gebracht. Deze sequenties bepalen of een gen altijd wordt uitgedrukt, verwerkt de cel produceert een bepaalde voedingsstof of dat een cel onder stress staat. De promotor regelt ook in welke cellen een gen tot expressie wordt gebracht. Een bacteriële promotor zal bijvoorbeeld niet werken als het in een planten- of dierencel wordt verplaatst.

Enhancensequenties bepalen of de cel veel of slechts een paar produceert eenheden van het eindproduct van het gen. Andere sequenties bepalen hoe lang en hoeveel producten er in de cel blijven hangen en of de cel eindproducten uitscheidt.