genspleising

Genspleising betyr at man spleiser sammen gener eller biter av DNA fra to forskjellige kilder, enten fra samme eller ulike organismer. Prinsippet for genspleising er enkel: DNA-et klippes i biter og limes sammen igjen i nye kombinasjoner. Dette gjøres ved hjelp av spesialiserte enzymer.

Faktaboks

Uttale
gˈenspleising

Resultatet man får av genspleising kalles rekombinant DNA. Genspleising er derfor det samme som rekombinant DNA-teknikk.

Genspleising er en viktig metode som brukes både i forskning og industri. Eksempler på produkter som lages ved hjelp av genspleising er insulin, vaksiner, tekstilfargen indigo, enzymer i vaskemidler og matvarer. I Norge er det ikke lov å produsere eller selge matvarer som er produsert ved hjelp av genspleising, men i en del andre land, blant annet i USA, er det lov. Dette kalles genmodifisert mat.

Genspleising er klipp og lim av DNA

Genspleising. Restriksjonsenzymer er blitt et uvurderlig verktøy i genteknikken. Disse enzymene gjenkjenner bestemte trinnkombinasjoner, og kutter opp DNA-tråden slik at skjøten utgjør flere trinn (baser) som har mistet sin partner som henger fast på den andre enden av skjøten. Figuren viser DNA fra 2 ulike arter som er behandlet med samme restriksjonsenzym slik at trådene fra de to artene kappes ved samme trinnkombinasjon. Blander man to slike splittede fraksjoner av DNA og setter til enzymet ligase, vil disse stykkene igjen feste seg til hverandre. En vil da i mange tilfeller få sammensmelting mellom to ulike DNA-typer, altså genspleising. Slike enzymer er nå å få kjøpt. Det finnes kataloger over hvilke trinnkombinasjoner de leser og låser opp.

Genspleising. av /Store medisinske leksikon ※. Gjengitt med tillatelse

I genspleising isolerer man DNA på laboratoriet og klipper i det med spesielle enzymer kalt restriksjonsenzymer Disse enzymene fungerer som bittesmå molekylsakser som kjenner igjen bestemte, unike steder på DNA-tråden. Det fins mange hundre ulike restriksjonsenzymer som kan kutte i ulike DNA-sekvenser. Deretter limer man sammen DNA-bitene med en annen type enzym kalt ligase.

Den aller vanligste måten å bruke denne teknikken på er å klippe ut et ønsket gen og lime det inn i en slags transportør (kalt vektor) som kan føre det ønskede genet inn i en celle eller en organisme. En vektor er som oftest en relativt liten ringformet DNA-tråd som stammer fra en bakterie (plasmid). Hvis man ønsker å lage store mengder av et gen kan man derfor la bakterien med plasmidet formere seg i stor skala. Bakterien blir en slags fabrikk som produserer det ønskete genet. Fordi man da har fått laget mange like kopier av det samme genet kaller man dette kloning.

Man kan også bruke plasmidet til å føre genet inn i en organisme slik at genet spleises inn i genomet til organismen. En slik organisme kalles transgen – se eksempel under Anvendt forskning

I tillegg til plasmider finnes det også andre transportører (vektorer) for eksempel virus DNA.

Genspleising i forskning

Genspleising brukes veldig mye i forskning, både i grunnforskning når man skal studere gener og deres funksjoner, og i anvendt forskning.

Grunnforskning

I bananflue har man blant annet brukt genspleising til å studere hvilke funksjoner ulike gener har. Forskere har spleiset biter av DNA inn i bananfluegener slik at den normale funksjonen til genet blir forstyrret. Ved å studere det som ikke fungerer som det skal i flua kan man få en ide om hva dette genet egentlig gjør.

Et annet eksempel er forskning på kjønnsbestemmelse (hvilke individer blir hunner og hvilke blir hanner – se kjønn) i mus. Ved å spleise det genet man mente var viktig for utvikling av hanner inn i kromosomene til hunner, fikk man omgjort hunnene til hanner. Man brukte genspleising for å bekrefte at genet var avgjørende for utvikling av hanner.

Anvendt forskning

Et eksempel på anvendt forskning hvor man har brukt genspleising er i studiet av edderkopp silke. Forskere har spleiset genet for edderkoppsilke inn i sommerfugllarver som normalt produserer vanlig silke (Silkespinnere). Sommerfugllarvene er blitt transgene organismer. Håpet er å kunne produsere edderkoppsilke i stor skala fordi det er ekstremt sterkt samtidig som det er elastisk. Et produkt man ønsker å bruke det i, er skuddsikre vester.

Genspleising i industri

I industrien bruker man genspleising til å produsere mange ulike produkter ved hjelp av bakterier. For eksempel kan man klippe ut genet for insulin fra mennesket og deretter lime det inn i et plasmid som tas opp av en bakterie. Man starte med å isolere det genet en er ute etter og det kan gjøres ved forskjellige genteknologiske metoder (se genteknologi). Bakterien kan så dyrkes opp i stor skala slik at man får store mengder insulin.

I USA og en del land i Sør-Amerika og Asia produserer man også mange matplanter som har fått spleiset gener inn i sitt DNA. For eksempel kommer store mengder av de soyabønnene som produseres i verden fra genmodifiserte planter som har fått satt inn et gen som gjør dem motstandsdyktige mot ugressmiddel.

Historisk

Forskningen på slutten av 1960- og begynnelsen av 1970-årene gjorde det mulig å innføre fremmed DNA i en celle slik at det ble oppfattet som cellens eget DNA og kunne komme til uttrykk i form av protein. Dette har gjort det mulig at bakterier, gjærsopp og celler i flercellede organismer kan omprogrammeres arvemessig.

Det var flere viktige oppdagelser som gjorde det mulig å overføre utvalgte arveanlegg fra én organisme til en annen. Først og fremst var det oppdagelsen av de såkalte restriksjonsenzymene. Restriksjonsenzymer finnes naturlig i bakterier hvor de brukes til å klippe opp fremmed DNA som bakterien ikke ønsker, for eksempel fra virus. Det finnes flere hundre slike enzymer, med tilhørende forskjellige gjenkjenningssekvenser. Oppklippete DNA-biter fra forskjellige kilder kan deretter skjøtes sammen igjen ved enzymet DNA ligase.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg