genmodifieradmat

Kemiskt sätt är DNA molekylen en jättemolekyl där alla ärftliga egenskaper är lagrade. DNA är två långa kedjor uppbyggda av massor av nukleotider. Nukleotiderna består i sin tur av tre olika delar: fosfat, socker och en kvävebas. Det finns enbart fyra olika kvävebaser i DNA. Dessa är adenin, cytosin, guanin och tymin och dessa förkortas A, C, G och T. Ofta kodar tre efterföljande kvävebaser, så kallade kvävebaspar, till en aminosyra som bygger upp proteiner. Den här kodningen av kvävebaser kallas för den genetiska koden. Den genetiska koden är gemensam för alla levande organismer. Varje cell innehåller en komplett uppsättning av hela organismens DNA och det som i dagligt tal kallas för en gen, är helt enkelt den bit av DNA:t som kodar för ett visst protein. Proteinerna i sin tur utför eller styr alla de olika funktioner som organismen behöver för att överleva.

För att kunna bearbeta DNA måste det delas upp i mindre fragment, detta sker med hjälp av restriktionsenzym som känner igen och klipper av DNA i speciella sekvenser. Sekvensen avgörs utifrån ordningsföljderna på kvävebaserna. Restriktionsenzymerna härstammar ursprungligen från bakterier, som använde dem för att oskadliggöra främmande DNA som kunde ta sig in med till exempel virusinfektioner. Varje restriktionsenzym klipper DNA-strängen vid en viss bokstavskombination utifrån kvävebaserna. Det finns många olika restriktionsenzymer, vilket ger en ganska stor frihet var klippet på DNA:t ska göras vid genmodifiering.

En motsats till restriktionsenzymer är ligaser. Istället för att klippa sönder DNA fogar det ihop olika fragment så länge de är klippta utav samma restriktionsenzym. Snittet från ett restriktionsenzym blir alltid likadant vilket gör att bitarna passar ihop oavsett vilken organsim de kommer ifrån. Eftersom den genetiska koden är gemensam kan levande organismer läsa varandras gener. Många av dagens GMO-växter har gener som kommer från bakterier, bland annat genen för Bt-toxin som finns i ca 30 % av alla genmodifierade grödor idag. Det är sedan enzymet DNA-polymeras som används för att bygga ihop enskilda nukleotider* till långa DNA-kedjor.

*nukleotider = ämnen som innehåller en sockermolekyl, en eller flera fosfatgrupper och en kvävebas. Sammansatta nukleotider bilder DNA. Kvävebaserna från nukleotiderna blir kvävebaserna i DNA:t.

DNA i eukaryota och prokaryota celler

I eukaryota och i prokaryota celler fungerar DNA och RNA lite olika, dock är den genetiska koden densamma. I eukaryota cellers DNA blandas viktig information i gener med längre sekvenser utan vidare betydelse. De väsentliga delarna kallas exoner, medan de oväsentliga kallas introner. När en gen kopieras till mRNA, måste intronerna klippas bort för att mRNA ska vara brukbart vid proteintillverkningen. Bakterier har däremot en mindre mängd DNA, dock tycks det utnyttjas mer effektivt då generna sitter tätare och det saknas introner i de flesta fall. När man vill överföra DNA från eukaryota celler till bakterier brukar man därför använda mRNA istället för DNA direkt från cellkärnan.

Två huvudtyper av celler

Celler brukar delas in i två huvudtyper: Prokaryota och eukaryota celler. Den största skillnaden mellan dessa celltyper är att prokaryota celler saknar cellkärna, något eukaryota celler har. I princip är det enbart bakterier som har prokaryota celler medan alla växter och djur, inklusive oss människor, har eukaryota celler. I eukaryota celler finns det mesta av DNA:t i cellkärnan medan i prokaryota celler, som saknar cellkärna, finns ofta DNA i runda ringar. Dessa ringar kallas plasmidringar. Som sagt var finns det mesta av DNA:t i eukaryota celler i cellkärnan, men ofta finns det mindre mängder DNA i andra delar av cellen. Dock kan DNA enbart finnas i celler, det kan aldrig finnas i fungerande form utanför celler. Man kan dessutom indela celler i ytterligare mindre grupper. Ofta sker en indelning av de eukaryota cellerna i växt- och djurceller.

DNA är en spiralformad molekyl. De olika pinnarna i spiralen representerar kvävebaserna.