nyckelskillnad – genteknik vs rekombinant DNA-teknik
Genetiska material från organismer kan förändras med hjälp av genteknik eller rekombinant DNA-teknik. Rekombinant DNA-teknik är den process som används för att skapa en rekombinant DNA-molekyl som bär DNA av intresse och vektor-DNA medan genteknik är en bred term som används för att beskriva processerna som är involverade i manipulation av den genetiska strukturen hos en organism. Detta är den viktigaste skillnaden mellan genteknik och rekombinant DNA-teknik.
Vad är genteknik?
Genteknik är en bred term som används för att hänvisa till en uppsättning tekniker som är involverade i manipulation av en organisms genetiska sammansättning. Genteknik utförs under in vitro-förhållanden (utanför en levande organism, under en kontrollerad miljö).
Gener är kodade för proteiner och andra proteinprekursorer som är väsentliga för tillväxt och utveckling. När forskare vill studera genarrangemang, uttryck, genreglering etc. introducerar de just den genen till en värdbakterie som kan replikera den insatta genen och göra flera kopior av den önskade genen med hjälp av rekombinant DNA-teknik. Det innebär att man skär specifika DNA-fragment, för in dem i en annan organism och uttrycker dem i den transformerade organismen. Den genetiska sammansättningen av organismen förändras när främmande DNA introduceras. Därför kallas det genteknik (genetisk manipulation med avancerad teknik). När den genetiska sammansättningen av en organism manipuleras, förändras organismens egenskaper. Egenskaper kan förbättras eller modifieras för att resultera i önskvärda förändringar av organismerna.
Det finns flera viktiga steg involverade i genteknik. Dessa är nämligen DNA-klyvning och rening, produktion av rekombinant DNA (rekombinant vektor), transformation av rekombinant DNA till en värdorganism, multiplikation av värden (kloning) och screening för transformerade celler (korrekta fenotyper).
Genteknik kan tillämpas på ett brett spektrum av organismer inklusive växter, djur och mikroorganismer. Som ett exempel kan transgena växter framställas genom att introducera användbara egenskaper såsom herbicidresistens, torktolerans, högt näringsvärde, snabbväxande, insektsresistens, nedsänkningstolerans, etc., med hjälp av växtgenteknik. Ordet transgen syftar på genetiskt modifierade organismer. Produktion av transgena grödor med förbättrade egenskaper är nu möjlig på grund av gentekniken. Transgena djur kan också produceras för humanläkemedelsproduktion som visas i figur 01.
Figure_1: Genetiskt framställda djur
Genteknik har breda tillämpningar inom bioteknik, inom områdena medicin, forskning, jordbruk och industri. Inom medicin involverar genteknik genterapi och produktion av mänskliga tillväxthormoner, insulin, olika läkemedel, syntetiska vacciner, humana albuminer, monoklonala antikroppar, etc. Inom jordbruket, genetiskt modifierade grödor som sojabönor, majs, bomull och andra grödor med vissa värdefulla egenskaper skapas med hjälp av genteknik. Inom industrin används genteknik i stor utsträckning för att tillverka rekombinanta mikroorganismer som kan producera ekonomiskt användbara produkter, speciellt proteiner och enzymer. Miljöföroreningskontroll (biosanering), återvinning av metaller (biomining), produktion av syntetiska polymerer m.m.är också möjliga i industrier som använder genetiskt modifierade mikroorganismer. Inom forskningen används genteknik för att skapa djurmodeller av vissa mänskliga sjukdomar. Genetiskt modifierade möss är den mest populära djurmodellen som används av forskare för att studera och hitta terapier för cancer, fetma, hjärtsjukdomar, diabetes, artrit, missbruk, ångest, åldrande, Parkinsons sjukdom, etc.
Vad är rekombinant DNA-teknik?
Rekombinant DNA-teknologi är den teknik som är involverad i framställningen av en rekombinant DNA-molekyl som bär DNA från två olika arter (vektor och främmande DNA) och kloning. Detta åstadkoms av restriktionsenzymer och DNA-ligasenzym. Restriktionsendonukleaser är DNA-skärande enzymer som hjälper till att separera intresserade DNA-fragment från en organism och öppna vektorer, främst plasmider. DNA-ligas är ett enzym som underlättar sammanfogningen av separerade DNA-fragment med öppnad vektor för att skapa ett rekombinant DNA. Framställning av ett rekombinant DNA (en vektor som består av främmande DNA) beror huvudsakligen på vilken vektor som används. Utvald vektor bör ha förmåga att självreplikera med vilket DNA-segment som helst som är kovalent fäst vid den, i en lämplig värdcell. Den bör också innehålla lämpliga kloningsställen och valbara markörer för screening. I rekombinant DNA-teknologi är vanliga vektorer plasmider av bakterier och bakteriofager (virus som infekterar bakterier).
Figure_02: Syntes av rekombinant DNA
Rekombinant DNA produceras med syftet att göra nya proteiner, studera genstrukturer och funktioner, manipulera proteinegenskaper, skörda stora mängder proteiner, etc. Därför måste syntetiserat rekombinant DNA replikeras och uttryckas inuti värden. Därför inkluderar den rekombinanta DNA-teknologin hela processen som sker i gentekniken, från steget att isolera det specifika DNA:t till screening av transformerade celler som består av den introducerade egenskapen. Därför kan rekombinant DNA-teknik och genteknik betraktas som två inbördes relaterade processer med ett huvudmål med liknande steg: isolering av intressant DNA-insättning, val av en lämplig vektor, införande av DNA-insättning (främmande DNA) i vektor för att bilda rekombinant DNA-molekyl, införande av rekombinant DNA-molekyl i en lämplig värd och selektion av transformerade värdceller.
Vad är skillnaden mellan genteknik och rekombinant DNA-teknik?
Genteknik vs rekombinant DNA-teknik |
|
| Genteknik är en bred term som hänvisar till den process som används för att manipulera den genetiska strukturen hos en organism. | Rekombinant DNA-teknik är tekniken som används för att skapa en rekombinant DNA-molekyl som bär DNA från två olika arter. |
| Syntes av rekombinant DNA | |
| Rekombinant DNA produceras | Rekombinant DNA-molekyl produceras. |
Sammanfattning – genteknik vs rekombinant DNA-teknik
Genteknik är ett område inom molekylärbiologi som handlar om manipulering av det genetiska materialet (DNA) i en organism för värdefulla egenskaper. Rekombinant DNA-teknik är de tekniker som används för att göra rekombinant DNA. Under båda processerna sker manipulation av det genetiska materialet i en organism. Även om det finns en skillnad mellan genteknik och rekombinant DNA-teknik, är de relaterade till varandra, och genteknik skulle vara omöjligt utan användning av rekombinant DNA-teknik.
