Gēnu inženierija

Gēnu inženierija, arī saukta par ģenētisko modifikāciju, ir tiešas manipulācijas ar organisma genomu, izmantojot biotehnoloģijas metodes. Tas ir tehnoloģiju un metožu kopums, ko izmanto, lai izmainītu šūnas ģenētisko materiālu, nododot gēnus sugu un ārpus sugu robežām, lai radītu uzlabotus vai pilnīgi jaunus organismus. Jaunu DNS fragmentu var iekļaut mērķorganisma genomā sākotnēji izolējot un pēc tam kopējot interesējošo fragmentu, izmantojot molekulārās klonēšanas metodes, vai sintezējot DNS, un pēc tam ievietojot jaunizveidoto sekvenci mērķorganismā. Gēni var tikt izņemti, vai "izsisti" (knock-out), izmantojot nukleāzes. Izmanotojot uz homologās rekombinācijas balstīto aizvietošanas metodi (gene targeting) ir iespējams izdzēst un pievienot gēnus, noņemt eksonus, vai ieviest punktu mutācijas.

Organisms, kas ir radīts, izmantojot gēnu inženierijas metodes, ir uzskatāms par ģenētiski modificētu organismu (ĢMO). Pirmie ĢMO bija 1973. gadā radīta baktērija un 1974. gadā radīta ĢM pele. Insulīnu ražojošas baktērijas komercializēja jau 1982. gadā un ģenētiski modificēta pārtika tiek pārdota kopš 1994. gada. GloFish fluorescējošās zivis bija pirmais ĢM mājdzivnieks, kura pārdošana sākās 2003. gada decembrī ASV.

Gēnu inženierijas metodes tiek pielietotas dažādās nozarēs, tajā skaitā pētniecībā, lauksaimniecībā, rūpnieciskajā biotehnoloģijā un medicīnā. Fermenti, ko izmanto, piemēram, veļas mazgāšanas līdzekļos vai medikamentos, mūsdienās tiek iegūti no ĢMO. Eksperimentālas ĢM šūnu līnijas un ĢM dzīvnieku šūnas, piemēram, peles vai zebras zivis tiek izmantotas pētniecības nolūkos un virkne ģenētiski modificēti kultūraugi jau ir plaši komercializēti.

Gēnu inženierija Latvijā 
Latvijā gēnu inženierija aizsākās 1964. gadā pēc tam, kad PSKP CK oktobra plēnumā tika atcelts molekulārās bioloģijas un ģenētikas aizliegums, kas bija ieviests pēc Trofima Lisenko iniciatīvas. Šajā gadā Elmārs Grēns LZA Organiskās sintēzes institūtā nodibināja nukleīnskābju pētījumu grupu. 1975. gadā tā tika pārveidota par laboratoriju, bet 1988. gadā jau par nodaļu ar trim laboratorijām. 1978. gadā laboratorija sāka nodarboties ar gēnu inženieriju. 1980. gadā Paula Pumpēna vadībā tika klonēts pilns hepatīta B vīrusa genoms. 1984. gadā tika atklāts jauns cilvēka interferona gēns IFN-αN. 1985. gadā tika noteikta pilna HBV genoma struktūra. 1986. gadā OSI eksperimentālajā rūpnīcā (tagad a/s "Grindeks") Jura Bunduļa vadībā tika dibināta Gēnu tehnoloģijas laboratorija, kur tika audzētas ģenētiski modificētas E. coli u.c. baktērijas, lai iegūtu interleikīna, interferona u.c. olbaltumvielas medikamentu un diagnostikas komplektu ražošanai. 1990. gadā tika izveidots Molekulārās bioloģijas institūts, kas 1993. gadā tika pārveidots par LU Biomedicīnas pētījumu un studiju centru. Pašlaik ar gēnu tehnoloģijas metodēm bez LU Biomedicīnas pētījumu un studiju centra nodarbojas arī LU Bioloģijas fakultāte, Mikrobioloģijas un virusoloģijas institūts, kā arī Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas institūts.

Atsauces

Ārējās saites