Co je genetické inženýrství?

Genetické inženýrství je vědeckou disciplínou biotechnologie, zahrnuje řadu technik používaných ke zkoumání a/nebo úpravě genetické stavby buněk nebo organismů. Za pomoci technických a enzymatických „nástrojů“ genetického inženýrství je možné izolovat, zmnožovat, definovat, vybírat, rušit, vkládat, klonovat, přestavovat nebo přenášet specifické sekvence DNA. Vložení sekvencí DNA do živých buněk z jiných organismů může mít za následek produkci proteinů kódovaných vnesenou DNA; jelikož genetický kód je univerzální u všech organismů. Tímto způsobem genetické inženýrství umožňuje produkci buněk nebo organismů, které jsou uzpůsobeny nové situaci nebo naprogramované k specifickým novým úkolům. Organismy, které nesou novou genetickou informaci se nazývají „rekombinantní“ nebo „transgenní“. Zákonodárci se usnesli nazývat takové transgenní organismy „geneticky modifikované organismy“ – GMO. Mezinárodní protokol o biologické bezpečnosti používá termín LMO Living Modified Organisms nebo-li živé modifikované organismy, aby byl vyzdvižen jejich potenciál množit se a růst v životním prostředí.

První experiment genetického inženýrství byl publikován v roce 1973 Herbertem Boyerem a Stanley Cohenem v Kalifornii. Bakteriální enzymy (restrikční endonuklázy)  rozdělí DNA ve specifických místech. Z bakterie odolné proti antibiotiku kanamycin byly izolovány sekvence DNA, které nesou gen pro odolnost na toto antibiotikum. Další enzym, DNA ligáza, spojí fragmenty DNA a vloží je do kružnicových molekul bakteriální DNA zvaných plasmidy. Plasmidy mají přirozenou schopnost vstupovat do bakteriální buňky přenesly gen pro odolnost proti kanamycinu do hostitelské bakterie. Bakterie odolné proti kanamycinu se zjišťují tím, že přežijí a rostou v prostředí, které obsahuje toto antibiotikum. Tento experiment demonstroval úspěšný přenos genu pro odolnost proti antibiotiku kanamycinu z jednoho druhu bakterií na druhý.

Technologie zvaná DNA klonování (nebo molekulární klonování) umožňuje vědcům selektivně zmnožovat specifický úsek DNA živého organismu právě tím, že se vloží do bakteriálního plasmidu a bakterie se pomnoží. Jelikož je kód čtyř bází DNA univerzální, mohou se použít části DNA (geny) z jakéhokoliv zdroje. Výsledný organismus (označovaný jako rekombinantní) může produkovat plasmidy s cizí DNA ve velkých množstvích pro další použití. Navíc hostitelský organismus může produkovat protein kódovaný touto DNA. Touto cestou se bakteriemi či kvasinkami vyrábí terapeutické látky jako humánní inzulín pro diabetiky, růstový hormon, faktor srážení krve a jiné.