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遺伝子は、機能セグメントに分割できるDNAのシーケンスです。また、構造タンパク質、酵素、核酸などの生物学的に活性な生成物も生成します。科学者は、分子クローニングと呼ばれるプロセスで既存の遺伝子のセグメントをつなぎ合わせることにより、新しい特性を持つ遺伝子を開発します。科学者は研究室で遺伝子スプライシングを行い、DNAを植物、動物、または細胞株に挿入します。
なぜスプライス遺伝子なのか？
ある夜は自然を放っておくのが賢明だと言いますが、遺伝子スプライシングは社会に多くの利点を提供します。科学者は、遺伝子と遺伝子産物の機能を研究する、圧倒的に最も頻繁なユーザーです。彼らは新しい遺伝子を生物に追加して、作物植物を病害抵抗性またはより栄養価の高いものにします。
研究の活発なトピックである遺伝子治療は、遺伝子疾患と戦うための新しいカスタマイズされた方法を提供します。このアプローチは、低分子薬が存在しない場合に特に役立ちます。科学者はまた、遺伝子スプライシングを使用して、医療を改善するタンパク質ベースの薬物を生産しています。
遺伝子スプライシングプロセス
遺伝子は、さまざまな遺伝子セグメントとDNA配列を組み合わせてキメラと呼ばれる製品に結合することにより、スプライシングされます。科学者は、これらの断片をプラスミドと呼ばれる円形のDNAに結合します。
科学者は複雑なプロセスを使用して、生物のDNAから遺伝子をクローンします。しかし、数十年にわたる科学的研究により、ほとんどの遺伝子は既にどこかの研究室に保管されているプラスミドに存在しています。遺伝子セグメントは元のDNAから切り取られ、新しい遺伝子を作成するために結合されます。次に、研究者は新しい配列をチェックして、DNA分子内の位置と方向が正しいことを確認します。
コーディング領域
遺伝子のコード領域は、細胞によって産生される産物を定義します。これはほとんど常にタンパク質です。遺伝子のコーディング領域は、自然に発生した突然変異または人工的な突然変異で変更できます。細胞DNAに対するこれらの変化は、細胞の機能を変化させます。科学者はタグシーケンスを追加して、生物の遺伝子産物を追跡および調査できます。遺伝子スプライシングは、新しい遺伝子配列を作成して、複数のまたはまったく新しい機能を持つタンパク質を作成します。
非コーディング領域
遺伝子のすべての部分が最終製品の生産を制御するわけではありません。非コード領域も遺伝子機能を決定する上で重要です。
プロモーター配列は、細胞内での遺伝子の発現方法を制御します。これらのシーケンスは、遺伝子が常に発現されるか、細胞が特定の栄養素を産生するか、細胞がストレスを受けているかどうかを決定します。また、プロモーターは、遺伝子がどの細胞で発現されるかを制御します。たとえば、細菌のプロモーターは、植物または動物の細胞に移動すると機能しません。
エンハンサー配列は、細胞が遺伝子最終産物の多くのユニットを生産するか、数ユニットのみを生産するかを制御します。他のシーケンスは、セル内に残存する製品の長さと数、およびセルが最終製品を排出するかどうかを決定します。