Het was niet zo lang geleden dat genetische manipulatie een zaak van science fiction was - het ene organisme laten groeien met kenmerken van een ander. Sinds de jaren 1970 zijn genetische manipulatietechnieken echter zo ver gevorderd dat het splitsen van vreemd DNA in een organisme bijna routine is. Genen voor ongedierteweerstand kunnen bijvoorbeeld in maïs worden gesplitst, genen voor het maken van menselijke insuline kunnen in bacteriën worden gestopt en genen voor het nabootsen van menselijke kankers kunnen in laboratoriummuizen worden ingebracht. De details van de procedure zijn te ingewikkeld om in een kort artikel te beschrijven, met veel opties bij elke stap, maar de conceptuele schets van de logische volgorde van stappen is vrij eenvoudig.
Incubeer het plasmide-DNA en het DNA van interesse met een restrictie-enzym. Het restrictie-enzym zal een specifieke sequentie van DNA-basen detecteren en het DNA op dat punt uit elkaar snijden. Beperkingsenzymen zijn afgeleid van sommige afweermechanismen van bacteriën tegen virussen. Het zijn moleculen die DNA afsnijden waar ze een bepaald basenpatroon detecteren.
Incubeer het losgesneden plasmide en de genomische DNA-fragmenten met DNA-ligase. Bij de meeste restrictie-enzymen zullen het circulaire plasmide en de genomische DNA-fragmenten complementaire "plakkerige uiteinden" hebben die elkaar zullen vastgrijpen. DNA-ligase zal dan de stukken aan elkaar lijmen. Het resultaat is een stel cirkelvormige plasmiden die delen van het genomische DNA bevatten.
Plaats de plasmiden in bacteriën en kweek de bacteriën om kolonies van organismen te laten groeien die geïmpregneerd zijn met gemodificeerd DNA. Als uw plasmide een antibioticum-resistent gen heeft dat de gastheerbacterie mist, kunt u automatisch screenen op succesvol gemodificeerde bacteriën door de bacteriën te kweken op met antibiotica geïnfundeerd groeimedium. Er zijn verschillende methoden voor het inbrengen van de plasmiden in de bacteriën, zoals het gebruik van een micronaald, het aanbrengen van een elektrisch veld om kleine gaatjes in het bacteriemembraan te openen, of gewoon de bacteriën en plasmiden samenbrengen in dezelfde oplossing en de bacteriën ze laten absorberen van nature.
Monstercellen uit de verschillende kolonies van gemodificeerde bacteriën. Was de bemonsterde cellen met een reinigingsmiddel om de bacteriële membranen af te breken en het DNA te extraheren, verwarm het dan of stel het bloot aan natriumhydroxide om de strengen te scheiden. Dit stelt de basensequentie van het DNA bloot aan analyse.
Incubeer het DNA met een fluorescerende sonde. Schijn een ultraviolet licht op het geïncubeerde DNA en observeer op fluorescentie. De sonde bestaat uit een korte reeks DNA die overeenkomt met het genomische DNA dat u hebt ingevoegd. Waar de sonde overeenkomt met het DNA dat u zoekt, zal deze gloeien wanneer deze wordt verlicht.
Isoleer de bacteriën uit de kolonies die het gen bevatten dat je wilt invoegen. Dupliceer je DNA door de bacteriekolonies te laten groeien, of extraheer het DNA zoals je eerder deed en dupliceer het in een polymerase kettingreactie-machine.