Các loại công nghệ DNA tái tổ hợp khác nhau là gì?

Công nghệ DNA tái tổ hợp bao gồm một nhóm các phương pháp chèn axit deoxyribonucleic nước ngoài (DNA) vào các sinh vật, để nghiên cứu di truyền hoặc tăng cường sinh vật ban đầu.Việc chèn DNA nước ngoài có thể được thực hiện trong cả hai tế bào prokaryote đơn giản cũng như các sinh vật nhân chuẩn phức tạp hơn, nhưng khi phân tích di truyền, các sinh vật liên quan thường xuyên là các tế bào đơn.Khi xử lý các tế bào đơn này, ba phương pháp riêng biệt được sử dụng: biến đổi vi khuẩn, biến đổi không vi khuẩn và giới thiệu phage.Mỗi trong số ba phương pháp này hoàn thành một điều tương tự, kết hợp DNA nước ngoài vào một bộ gen của vật chủ.Mỗi phương pháp được thực hiện khác nhau, và do đó, mỗi ứng dụng có các ứng dụng trong các bối cảnh khác nhau. Một trong những phương pháp phổ biến nhất của công nghệ DNA tái tổ hợp là biến đổi vi khuẩn.Đôi khi được gọi đơn giản là biến đổi, nó liên quan đến việc khuyến khích một tế bào vi khuẩn được chuẩn bị đặc biệt để lấy một mảnh DNA nước ngoài và kết hợp nó trực tiếp vào bộ gen của vi khuẩn.E. coli, vi khuẩn đôi khi có thể gây ngộ độc thực phẩm, thường được sử dụng làm vật chủ cho phương pháp này, bởi vì chúng rất dễ trồng và sinh sản nhanh chóng.Một lượng lớn vi khuẩn biến đổi có thể cung cấp cho các nhà khoa học câu trả lời nhanh chóng và dễ dàng cho các câu hỏi về các gen cụ thể.Một ứng dụng phổ biến cho việc biến đổi vi khuẩn là kiểm tra các gen để kháng thuốc và cố gắng dự đoán chúng thay đổi như thế nào.Công nghệ DNA tái tổ hợp này gần như giống hệt với sự biến đổi của vi khuẩn, ngoại trừ việc vi khuẩn không được sử dụng làm tế bào chủ.Chuyển đổi không vi khuẩn thường được sử dụng trong các tế bào nhân chuẩn, như men hoặc tế bào thực vật.Loại biến đổi này có thể được thực hiện bằng cách bắn các đoạn DNA được gắn vào các viên nhỏ trực tiếp vào các hạt nhân tế bào hoặc bằng cách tiêm DNA vào các nhân tế bào bằng kim siêu nhỏ.Cả hai phương pháp này đều xâm lấn hơn là biến đổi vi khuẩn, nhưng có một số loại tế bào nhất định, như tế bào thực vật, sẽ không dễ dàng thu thập các mảnh DNA nước ngoài do cấu trúc tế bào. Một loại công nghệ DNA tái tổ hợp thứ ba là phageGiới thiệu, liên quan đến việc sử dụng các loại virus cụ thể, được gọi là phage, để tiêm DNA nước ngoài vào các tế bào chủ.Virus có thể mang DNA sợi đơn hoặc hai sợi, do đó chúng có thể được sử dụng để thay thế DNA sợi đơn tại các vị trí cụ thể.Không phải tất cả các phage đều có khả năng mang DNA nước ngoài, và không phải tất cả các phage có thể mang DNA nước ngoài đều có thể lây nhiễm vi khuẩn.Một số phage cũng có thể mang DNA hiệu quả hơn so với những phage khác. Trái ngược với hình ảnh phổ biến trong văn hóa phổ biến, công nghệ DNA tái tổ hợp, không phải là một nhóm các phương pháp tạo ra các sinh vật không tự nhiên.Thay vào đó, nó sử dụng di truyền phổ biến giữa tất cả các sinh vật để có được thông tin khó khăn hoặc gần như không thể tạo ra một cách khác.Thông tin này sau đó được sử dụng để tăng cường sức khỏe trực tiếp hoặc gián tiếp.Đã có nhiều lợi ích cho sức khỏe con người từ công nghệ DNA tái tổ hợp, bao gồm cả gạo được bổ sung các chất dinh dưỡng ở các khu vực bị nạn đói và các liệu pháp mới để chống lại các bệnh di truyền.