Gen
Kỹ thuật di truyền

Bài chi tiết: Kỹ thuật di truyền
Kỹ thuật di truyền là các phương pháp chỉnh sửa bộ gene của một sinh vật nhờ các công nghệ sinh học. Từ thập niên 1970, nhiều kỹ thuật đã được phát triển để thực hiện thêm, loại bỏ hoặc sửa đổi các gen trong sinh vật. Các kỹ thuật chỉnh sửa bộ gene được phát triển gần đây sử dụng các enzyme nuclease để tạo ra các đích sửa chữa DNA trong nhiễm sắc thể hoặc là phá vỡ hay chỉnh sửa một gen khi vị trí đứt gãy được sửa đổi. Ngành sinh học tổng hợp (synthetic biology) đôi khi sử dụng các kỹ thuật liên quan để mở rộng nghiên cứu di truyền trên một sinh vật.
Kỹ thuật di truyền hiện nay là công cụ nghiên cứu thường xuyên áp dụng cho các sinh vật mô hình. Ví dụ, có thể dễ dàng thêm vào các gen ở vi khuẩn và nòi giống ở chuột knockout với một chức năng gene đặc biệt bị bất hoạt nhằm nghiên cứu chức năng của các gen. Nhiều sinh vật đã được sửa đổi về mặt di truyền để ứng dụng trong nông nghiệp (thực phẩm biến đổi gene), công nghiệp công nghệ sinh học, và y học.
Đối với sinh vật đa bào, đặc biệt là các phôi được tác động theo ý muốn trước khi trưởng thành hay các sinh vật chỉnh sửa gen (GMO). Tuy nhiên, bộ gene của các tế bào trong sinh vật trưởng thành có thể chỉnh sửa bằng cách sử dụng các kỹ thuật liệu pháp gen để điều trị các bệnh liên quan tới di truyền.
Gregor Mendel
Cấu trúc hóa học của một đoạn chuỗi xoắn kép DNA. Hai sợi khung đường-phosphat chạy theo hướng ngược nhau với các cặp base hướng vào trong, sự bắt cặp A với T và C với G thông qua liên kết hydro.
Ảnh chụp qua kính hiển vi huỳnh quang cho thấy 23 cặp nhiễm sắc thể ở nữ. DNA được thể hiện màu đỏ, với những vùng giàu các gen nội dịch (housekeeping gene) được thể hiện thêm bằng màu lục. Nhiễm sắc thể lớn nhất có số lượng base lớn gấp 50 lần của NST nhỏ nhất.
Ảnh có văn bản/hình ảnh chứa liên kết tới bài viết khác
Ảnh có văn bản/hình ảnh chứa liên kết tới bài viết khác
Phác thảo một đoạn của phân tử RNA sợi đơn minh họa cho chuỗi bộ ba base codon. Cứ mỗi bộ ba nucleotide codon tương ứng với một amino acid khi được dịch mã thành protein
Bên trái: Các gene mã hóa protein được phiên mã thành mRNA trung gian, sau đó nó được dịch mã thành protein có chức năng nhất định. Bên phải: Các gene mã hóa cho RNA mà được phiên mã thành những RNA không mã hóa có chức năng chuyên biệt. (PDB: 3BSE, 1OBB, 3TRA​)
Sự kế thừa từ một gen có hai allele khác nhau (lam và trắng). Gene này nằm trên nhiễm sắc thể thường (không phải là NST giới tính). Allele trắng là tính trạng lặn so với tính trạng trội do allele lam quy định. Xác suất cho biểu hiện các tính trạng ở thế hệ con bằng một phần tư, hay 25 phần trăm.
Bản đồ di truyền liên kết ở Drosophila melanogaster của Thomas Hunt Morgan. Đây là nghiên cứu thành công đầu tiên trong việc lập bản đồ gene (xác định vị trí các gen trên NST) và cung cấp bằng chứng quan trọng cho lý thuyết di truyền trên nhiễm sắc thể. Bản đồ chỉ ra vị trí tương đối của các allele trên NST số 2 của Drosophila. Khoảng cách giữa các gen (đơn vị đo centimorgan) tỷ lệ thuận với tần số tái tổ hợp của sự kiện trao đổi giữa các allele.
Kết quả sắp trình tự tạo ra bằng ClustalO, cho các protein histone ở động vật có vú.
Số phận tiến hóa của các gen lặp đoạn.
Biểu diễn kích thước bộ gene ở thực vật (lục), động vật có xương sống (lam), động vật không xương sống (đỏ), nấm (vàng), vi khuẩn (tím), và virus (xám). Hình nhỏ bên phải minh họa kích thước các bộ gene được phóng lớn 100 lần.
Các gene chức năng trong bộ gene tối thiểu của sinh vật tổng hợp, Syn 3.
So sánh các giống cây trồng thông thường với biến đổi di truyền transgenic và cisgenic.