Biotehnoloģija ir dažādu produktu iegūšana, izmantojot mikroorganismu, vīrusu, augu un dzīvnieku šūnas. Tā izsenis tiek izmantota pārtikas, piemēram, maizes, jogurta, siera, vīna un alus, gatavošanai. Septiņdesmitajos gados tā izveidojusies par pastāvīgu zinātnes nozari. Tajā laikā radās arī gēnu inženierija, kuras mērķis ir, izmantojot dzīvu organismu ģenētisko materiālu, kā arī mākslīgi radītus gēnus, pārveidot organismus.
Gēnu inženierija ir tehnoloģiju komplekts, kas ļauj manipulēt ar ģenētisko materiālu jeb DNS, t.i., izdalīt, pievienot, izmainīt, kopēt, pavairot gēnus un pārvietot tos no vienas sugas uz citu. Gēns no organisma X tiek ievietots organismā Y, lai radītu jaunu organismu Z. Z ir Y, kam piemīt dažas X ipašības, kas saglabāsies turpmākajās paaudzēs.
GĒNI. Informācija, pēc kuras veidojas atsevišķas šūnas un viss organisms kopumā, ir ierakstīta organisma genomā. Genomu veido divpavedienu dezoksiribonukleīnskābes (DNS) molekulas, kuras atrodas šūnas kodolā. Viena DNS molekula veido vienu hromosomu. Visa ģenētiskā informācija ir organizēta gēnos. Gēns ir noteikts iecirknis garajā DNS molekulā, kurš atbild par viena veida ribonukleīnskābes (RNS) vai proteīnu molekulu sintēzi šūnā. Šīs molekulas pilda noteiktas funkcijas, līdz ar to atbildot par šūnas (organisma) noteiktu morfoloģisku, anatomisku, fizioloģisku vai bioķīmisku pazīmi. ģenētiskā informācija visās viena organisma šūnās, lai gan to funkcijas atšķiras, ir vienāda. Taču no šūnā esošajiem gēniem aktīva ir tikai neliela daļa (5-10% gēnu), kas nodrošina konkrētās šūnas funkciju veikšanu.
PROCESS. Gēnu inženierijā ar biokatalizatoru – enzīmu – palīdzību pārrauj DNS dubultspirāli un izņem laukā gēnus, kas nosaka konkrētu vēlamo īpašību. Tādā pašā veidā tiek atvērta otra organisma DNS, kurā ievieto un ar enzīmu palīdzību nostiprina svešos gēnus.
Lai pavairotu gēnu kopijas un tās ievietotu šūnās, kas normāli nepieņemtu svešos gēnus, lieto mākslīgi konstruētus parazītiskus ģenētiskus elementus jeb vektorus. Vektori iekļūst saimnieka organisma genomā, ģenētiski pārveidojot šūnas. Gēnus šūnās var ievietot arī ar mehāniskiem palīglīdzekļiem – tievu adatu vai īpašu "gēnu šauteni". Tas ir neprecīzs process, kas izraisa daudzus ģenētiskus traucējumus ar bīstamām sekām, tāpēc ļoti reti izdodas veiksmīgi radīt iecerētos ģenētiski modificētos (ĢM) jeb transgēnos organismus. Parasti daudzās šūnās vai embrijos jāievada svešie gēni, lai iegūtu dažus organismus, kuriem piemīt vēlamās īpašības.
Gēnu nav iespējams novietot noteiktā hromosomas vietā, taču tā aktivitāte ir atkarīga no līdzās esošajiem gēniem un novietojuma hromosomā. Tas nozīmē, ka rodas neparedzēti blakusefekti vai izpaliek gaidītais rezultāts. Piemēram, Skotijā lasis, kurš tika ģenētiski modificēts, lai ātrāk augtu, ieguva zaļu krāsu. …
