תוֹכֶן
המצאת טכנולוגיית ה- DNA רקומביננטי (rDNA) בראשית שנות השבעים הולידה את ענף הביוטכנולוגיה. מדענים פיתחו טכניקות חדשות לבודד חתיכות DNA מגנום של אורגניזמים, לפצל אותן עם חתיכות DNA אחרות ולהכניס את החומר הגנטי ההיברידי לאורגניזם אחר כמו חיידק.כיום חברות ביוטכנולוגיה משתמשות באופן שגרתי בטכניקות אלה כדי לייצר חלבונים, המספקות יתרונות רבים.
טיפול במחלות
מגוון מחלות מטופלות באמצעות חלבוני rDNA שמקורם בבני אדם או מבעלי חיים אחרים. אינסולין, למשל, משמש לטיפול בסוכרת. לפני התפתחות טכנולוגיית rDNA, היה צורך לייצר חלבונים אלה על ידי בידודם מרקמות אנושיות או של בעלי חיים, תהליך יקר וקשה. עם זאת, כיום ניתן לייצר חומרים אלה בחיידקים באמצעות טכנולוגיית rDNA, מה שהופך אותם לזולים יותר וזמינים יותר. הורמון גדילה אנושי ואינסולין הם שניים מחלבונים רבים המיוצרים בדרך זו.
פיתוח חיסונים
לפני טכנולוגיית rDNA, חיסונים נגד הפטיטיס B השתמשו בנגיפי הפטיטיס מוחלשים או הרגו כדי לעורר תגובה ממערכת החיסון האנושית. חיסונים חדשים יותר משתמשים בחלבוני הפטיטיס B המיוצרים בטכנולוגיית rDNA. כתוצאה מכך, כיום החיסונים מכילים רק כמות קטנה של חלבון מהנגיף ולא וירוס עצמו. החלבון אינו זיהומי לחלוטין ובניגוד לנגיף אין סיכון לגרום לזיהום.
כיום, כמה מדענים עובדים עם טכניקות rDNA דומות כדי לפתח חיסונים למחלות אחרות כמו שפעת. באופן מסורתי, מיוצרים חיסונים נגד שפעת בביצי עוף, כך שאנשים עם אלרגיות לביצים אינם יכולים ליטול אותם. אין לחיסונים המיוצרים בשיטות rDNA מגבלות אלה.
מחקר
לעתים קרובות החוקרים צריכים לייצר ולטהר כמויות גדולות של חלבון כדי ללמוד אותו וללמוד על תפקודו. טיהור כמויות גדולות של חלבון מרקמות מן החי יכול להיות קשה, במיוחד אם החלבון קיים רק בריכוזים נמוכים. עם זאת, באמצעות טכנולוגיית rDNA, מדענים יכולים להעביר את הגן המייצר את החלבון לחיידקים. ניתן לייצר ולבודד את החלבון בפחות זמן ומאמץ מאשר בשיטות מסורתיות.
שיפור יבול יבול
כמה צמחי יבול עברו שינוי גנטי ולכן הם מייצרים ומכילים חלבונים הנמצאים בדרך כלל רק בחיידקים. חלבונים אלו הופכים את צמחי היבול ליותר עמידים בפני מזיקים מסוימים או כסבולים לסוגים מסוימים של קוטלי עשבים.
טכניקות המשמשות לביצוע שינויים אלה כוללות טכנולוגיית rDNA. תומכי הביוטכנולוגיה של היבולים מאמינים שיבולים משופרים אלו מביאים לפריון טוב יותר וחקלאות יעילה יותר. המבקרים מאמינים כי ביוטק יבולים מכיל סיכונים לסביבה ולבריאות האדם. הם טוענים שהיתרונות מוגזמים וגורמים לעלות על ידי הסיכונים.