DNA recombinante é uma sequência de DNA que foi criada artificialmente no laboratório. O DNA é o modelo que as células usam para produzir as proteínas que compõem os organismos vivos, e o arranjo de bases de nitrogênio ao longo de uma cadeia de DNA determina quais proteínas são formadas. Ao isolar pedaços de DNA e recombiná-los com outras seqüências, os pesquisadores são capazes de clonar DNA dentro de bactérias ou outras células do hospedeiro e produzir proteínas úteis, como a insulina. A clonagem permite um estudo muito mais fácil de seqüências específicas de DNA, uma vez que produz uma grande quantidade de DNA que pode ser modificada e analisada.

Métodos de construção de DNA recombinante

A transformação é um processo pelo qual um segmento de DNA é inserido em um plasmídeo - um pequeno círculo de DNA auto-replicante. O DNA é cortado usando enzimas de restrição. Essas enzimas são produzidas em células bacterianas como um mecanismo defensivo, e visam sítios específicos em uma molécula de DNA e a separam. As enzimas de restrição são particularmente úteis porque criam "extremidades aderentes" nos segmentos do DNA. Como o Velcro, essas extremidades pegajosas permitem que o DNA se una facilmente aos segmentos complementares.
O gene de interesse e os plasmídeos são ambos expostos à mesma enzima de restrição. Isso cria muitas moléculas diferentes. Alguns são plasmídeos contendo o gene de interesse, alguns são plasmídeos contendo outros genes, alguns são dois plasmídeos juntos. Os plasmídeos são então reintroduzidos em células bacterianas, onde se replicam, e a molécula de DNA recombinante procurada é identificada através de diferentes tipos de análise. Por exemplo, se o plasmídeo é cortado em um gene em particular, os cientistas podem procurar por células que não expressem esse gene e, assim, identificar a recombinação bem-sucedida.

A transformação não bacteriana é essencialmente o mesmo processo, mas não bacteriana células como hospedeiros. O DNA pode ser injetado diretamente no núcleo de uma célula hospedeira. Os pesquisadores também podem bombardear uma célula com partículas de metal microscópicas que foram revestidas com DNA.

A transfecção é muito semelhante à transformação, mas os fagos são usados ​​em vez de plasmídeos. Um fago é um vírus que infecta bactérias. Ambos os fagos e plasmídeos são ideais para este processo, uma vez que irão replicar rapidamente dentro de uma célula bacteriana.

Clonagem e Uso de Sequências de DNA Recombinante

Uma vez que os pesquisadores identificaram as células bacterianas específicas contendo a seqüência recombinante, eles podem cultivar essas células em uma cultura e gerar grandes quantidades do gene. É difícil fazer com que células bacterianas realmente gerem uma proteína de uma célula hospedeira humana ou animal, mas existem maneiras de ajustar a expressão gênica para facilitar essa produção. Se células nucleadas são usadas como células hospedeiras (como na transformação não bacteriana), as células terão menos problemas para expressar o gene recombinante.

Uma vez que os genes são clonados em grande número, eles podem ser armazenados em bibliotecas de DNA, sequenciados e estudados. A tecnologia de DNA recombinante permitiu muitas descobertas importantes em análise forense, no estudo de doenças genéticas, agricultura e produtos farmacêuticos.