Teknologi DNA rekombinan
merupakan teknik kejuruteraan genetik yang melibatkan penggunaan
DNA
rekombinan - iaitu DNA yang menggabungkan maklumat
genetik
dua species organisma yang berlainan. Jika gen-gen ini digabungkan dalam sel telur atau sel sperma supaya maklumat genetik ini boleh diturunkan kepada progeni, maka hasil daripada gabungan ini dinamakan organisma transgenik.
Penghasilan DNA rekombinan melibatkan tiga proses:
Manipulasi DNA
in vitro
(luar sel organisma)
Gabungan, atau rekombinasi DNA sesuatu organisma dengan DNA
bakteria
dalam
plasmid
atau bakteriofaj.
Pengklonan, atau teknik untuk mereplikasi progeni yang membawa DNA rekombinan.
Proses-proses diatas pertama kali dilakukan oleh Paul Berg dan A.D. Kaiser pada tahun 1972. Mereka berjaya memasukkan DNA prokariot kedalam bakteria, kemudian oleh S.N. Cohen dan Herbert Boyer yang berjaya menggabungkan DNA organisma eukariot bersama plasmid bakteria.
Antara aplikasi terpenting yang terbit daripada
teknologi
DNA rekombinan ialah pengubahsuaian sel bakteria supaya ia berfungsi sebagai penjana protein manusia.
Interferon
, sejenis protein yang digunakan untuk merawat jangkitan
virus
dan sesetengah
barah
, dan juga
hormon
insulin
, merupakan antara produk terawal DNA rekombinan. Kini, hormon tumbesaran boleh dihasilkan secara sintetik, termasuk juga
vaksin
, protein pembeku darah untuk pengidap
hemofilia
, dan enzim-enzim seperti kolesterol oksidase untuk mendiagnos masalah metabolisme kolesterol.
Penghasilan vaksin melalui proses DNA rekombinan bermakna ia lebih murah, tulen, spesifik, dan tidak menyebabkan kesan sampingan yang banyak dan memudaratkan. Banyak penyelidikan dilakukan untuk merawat penyakit genetik dengan memasukkan gen yang berfungsi bagi menggantikan yang rosak. Ini adalah satu contoh
terapi gen
. Malah, kemasukan gen dalam sel gamet yang kurang sempurna boleh mengelakkan pewarisan penyakit oleh anak dalam kandungan.
Proses
fermentasi
berlaku dalam penghasilan minuman alkohol, antibiotik, dan roti. Tetapi kesemua ini boleh diperbaiki lagi dengan kehadiran agen yang berDNA rekombinan. Contohnya, penambahan gen-gen tertentu kepada strain yis
Saccharomyces
untuk sintesis amylase membolehkan penghasilan alkohol daripada kanji. Lain-lain kegunaan DNA rekombinan dalam industri termasuklah degradasi sellulosa dan lignin, penjanaan bahan api, dan pembersihan agen-agen pencemar alam sekitar. Strain
Pseudomonas putida
yang boleh menghancur komponen-komponen minyak yang berlainan telah "dijuruterakan" untuk mempertingkatkan upayanya untuk mendegradasi kesemua komponen minyak.
Sesetengah strain bakteria telah dicipta untuk mengawal populasi serangga yang menyerang tanaman. Syarikat Monsanto berjaya mengubahsuai strain bakteria
Pseudomonas fluorescens
yang membolehkannya membunuh serangga perosak memlalui penghasilan toksin yang berasal daripada
Bacillus thuringiensis
. Toksin
B. thuringiensis
telah lama digunakan sebagai bahan pembunuh haiwan perosak.