Nie tak dawno temu inżynieria genetyczna była fikcją science fiction - dzięki której jeden organizm rozwijał się z cechami innego. Jednak od lat 70. techniki manipulacji genetycznych posunęły się do tego stopnia, że łączenie obcego DNA w organizmie jest prawie rutynowe. Na przykład geny odporności na szkodniki można połączyć w kukurydzę, geny wytwarzające ludzką insulinę można wprowadzić do bakterii, a geny naśladujące ludzkie nowotwory można wprowadzić do myszy laboratoryjnych. Szczegóły procedury są zbyt skomplikowane, aby je opisać w krótkim artykule, z wieloma opcjami na każdym etapie, ale zarys koncepcyjny logicznej sekwencji kroków jest dość prosty.
Inkubuj DNA plazmidu i DNA z enzymem restrykcyjnym. Enzym restrykcyjny wykryje określoną sekwencję zasad DNA i odetnie DNA w tym punkcie. Enzymy restrykcyjne pochodzą z mechanizmu obrony niektórych bakterii przed wirusem. Są to cząsteczki, które będą wycinać DNA tam, gdzie wykryją dany wzór zasad.
Inkubuj odcięty plazmid i fragmenty genomowego DNA z ligazą DNA. W przypadku większości enzymów restrykcyjnych plazmid kołowy i fragmenty genomowego DNA będą miały komplementarne „lepkie końce”, które będą się do siebie przyczepiać. Ligaza DNA zakończy następnie sklejanie kawałków. Wynikiem jest wiązka okrągłych plazmidów, które zawierają części genomowego DNA.
Wstaw plazmidy do bakterii i hoduj bakterie, aby hodować kolonie organizmów zaimpregnowanych zmodyfikowanym DNA. Jeśli twój plazmid ma gen odporny na antybiotyki, którego brakuje bakterii gospodarza, możesz automatycznie przeszukiwać pod kątem pomyślnie zmodyfikowanych bakterii, hodując bakterie na pożywce wzrostowej z antybiotykiem. Istnieje kilka metod wstawiania plazmidów do bakterii, takich jak użycie mikroigły, zastosowanie pola elektrycznego w celu otwarcia małych dziur w błonie bakteryjnej lub po prostu umieszczenie bakterii i plazmidów w tym samym roztworze i umożliwienie bakteriom ich wchłonięcia naturalnie.
Próbki komórek z różnych kolonii zmodyfikowanych bakterii. Przemyć próbki komórek roztworem detergentu, aby rozbić błony bakteryjne i ekstrahować DNA, a następnie podgrzać go lub wystawić na działanie wodorotlenku sodu w celu oddzielenia nici. Naraża to sekwencję zasad DNA na analizę.
Inkubuj DNA z sondą fluorescencyjną. Świecić światłem ultrafioletowym na inkubowanym DNA i obserwować pod kątem fluorescencji. Sonda składa się z krótkiej sekwencji DNA, która pasuje do wstawionego genomowego DNA. Tam, gdzie sonda pasuje do DNA, którego szukasz, będzie świecić po podświetleniu.
Izoluj bakterie z kolonii zawierających gen, który chcesz wstawić. Zduplikuj swoje DNA, pozwalając na wzrost kolonii bakteryjnych, lub wyodrębnij DNA, tak jak wcześniej, i powiel je w maszynie do reakcji łańcuchowej polimerazy.