Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe door recombinant DNA geproduceerde eiwitten de geneeskunde, vaccins, onderzoek en landbouw transformeren

Comstock/Comstock/Getty Images

Recombinant DNA (rDNA)-technologie, die begin jaren zeventig werd ontwikkeld door wetenschappers als Dr. Stanley Cohen en Dr. Herbert Boyer, bracht een revolutie teweeg in de biotechnologie-industrie. Door specifieke DNA-fragmenten te isoleren, ze te splitsen met andere sequenties en het hybride materiaal in gastheerorganismen zoals bacteriën te plaatsen, kunnen onderzoekers nu op grote schaal eiwitten produceren met precisie en consistentie.

Een revolutie in de behandeling van ziekten

Eiwitten die zijn ontwikkeld via rDNA zijn essentiële therapieën geworden. Insuline, ooit gewonnen uit de pancreas van dieren, wordt nu bijvoorbeeld vervaardigd in genetisch gemanipuleerde bacteriën, waardoor de kosten drastisch worden verlaagd en een constante aanvoer wordt gegarandeerd. Menselijk groeihormoon en andere recombinante eiwitten worden op dezelfde manier geproduceerd, waardoor patiënten betrouwbare en betaalbare opties worden geboden.

Bevordering van de ontwikkeling van vaccins

Traditionele hepatitis B-vaccins waren gebaseerd op verzwakte of geïnactiveerde virussen. Moderne op rDNA gebaseerde vaccins maken gebruik van gezuiverde virale eiwitten – niet-infectieus en vrij van hele virusdeeltjes – waardoor het risico op infectie wordt geëlimineerd. Deze aanpak omzeilt ook de noodzaak van productie op basis van eieren, waardoor de productie van griepvaccins mogelijk wordt gemaakt die veilig zijn voor personen met ei-allergieën.

Wetenschappelijk onderzoek versnellen

Grootschalige productie van eiwitten is van cruciaal belang voor biochemische studies. Het zuiveren van een eiwit met een lage concentratie uit dierlijk weefsel kan tijdrovend zijn en onvoldoende hoeveelheden opleveren. rDNA-methoden maken de overdracht van het doelgen naar snelgroeiende bacteriën mogelijk, waardoor er in minder tijd en moeite voldoende eiwitten worden geproduceerd voor zuivering, functionele tests en structurele analyses.

Het verbeteren van de landbouwproductiviteit

Genetisch gemanipuleerde gewassen kunnen bacteriële eiwitten bevatten die resistentie tegen plagen of herbicidentolerantie verlenen. Deze eigenschappen, geïntroduceerd via rDNA-technieken, zouden de opbrengsten verbeteren en de chemische input verminderen. Terwijl voorstanders de nadruk leggen op een hogere productiviteit en een efficiënter gebruik van hulpbronnen, uiten critici hun bezorgdheid over de ecologische gevolgen en de gevolgen voor de gezondheid op de lange termijn, met het argument dat de voordelen wellicht worden overschat.