Les gènes sont des séquences d'ADN qui peuvent être divisées en segments fonctionnels. Ils produisent également un produit biologiquement actif, tel qu'une protéine structurelle, une enzyme ou un acide nucléique. En reconstituant des segments de gènes existants dans un processus appelé clonage moléculaire, les scientifiques développent des gènes avec de nouvelles propriétés. Les scientifiques épissent les gènes dans le laboratoire et insèrent l'ADN dans les plantes, les animaux ou les lignées cellulaires.

Pourquoi épisser les gènes?

Bien que certains disent qu'il est prudent de laisser la nature tranquille, l'épissage génétique offre de nombreux avantages pour la société. Les scientifiques sont de loin les utilisateurs les plus fréquents, étudiant la fonction des gènes et des produits géniques. Ils ajoutent de nouveaux gènes aux organismes pour rendre les plantes cultivées résistantes aux maladies ou plus nutritives.

La thérapie génique, un sujet de recherche actif, offre un moyen nouveau et personnalisé de lutter contre les maladies génétiques. Cette approche est particulièrement utile lorsque les médicaments à petites molécules n'existent pas. Les scientifiques utilisent également l'épissage des gènes pour produire des médicaments à base de protéines qui améliorent les soins médicaux.

Un gène est épissé en assemblant différents segments de gènes et séquences d'ADN dans un produit appelé chimère. Les scientifiques joignent ces extraits dans un fragment circulaire d'ADN appelé plasmide.

Les scientifiques utilisent un processus complexe pour cloner des gènes à partir de l'ADN d'un organisme. Cependant, dans des décennies de recherche scientifique, la plupart des gènes existent déjà dans un plasmide stocké dans un laboratoire quelque part. Les segments de gènes sont découpés dans l'ADN original et réunis pour former un nouveau gène. Ensuite, les chercheurs vérifient la nouvelle séquence pour s'assurer que sa position et son orientation dans la molécule d'ADN sont correctes.

Régions codantes

La région codante du gène définit le produit qui est produit par la molécule d'ADN. cellule; c'est presque toujours une protéine. La région codante d'un gène peut être modifiée avec des mutations naturelles ou artificielles. Ces changements dans l'ADN d'une cellule modifient le fonctionnement de la cellule. Les scientifiques peuvent ajouter une séquence d'étiquettes pour suivre et étudier les produits géniques dans un organisme. L'épissage génique crée également de nouvelles séquences géniques pour créer des protéines avec des fonctions multiples ou entièrement nouvelles.

Régions non codantes

Toutes les parties d'un gène ne contrôlent pas la production d'un produit final. Les régions non codantes sont également importantes pour déterminer la fonction des gènes.

Les séquences promotrices contrôlent la façon dont les gènes sont exprimés dans une cellule. Ces séquences déterminent si un gène est toujours exprimé, traite la cellule produit un nutriment particulier ou si une cellule est sous stress. Le promoteur contrôle également les cellules dans lesquelles un gène est exprimé. Par exemple, un promoteur bactérien ne fonctionnera pas s'il est déplacé dans une cellule végétale ou animale.

Les séquences enhancer contrôlent si la cellule produit beaucoup ou seulement quelques-unes unités du produit final du gène. D'autres séquences déterminent combien de temps et combien de produits persistent dans la cellule et si la cellule excrète les produits finaux.