Chad Baker/Photodisc/Getty Images
En gen har ritningen för ett protein. Genom att infoga en mänsklig gen i bakterier kan forskare utnyttja bakteriell metabolism för att syntetisera enorma mängder av det kodade proteinet. Insulin, som är viktigt för patienter med diabetes, är ett utmärkt exempel:rekombinant humant insulin produceras i konstruerade bakteriekulturer, vilket ger en säker och effektiv försörjning för terapeutisk användning.
Bakterier bär på plasmider - små cirkulära DNA-molekyler - som kan ta emot främmande DNA-fragment. Det mänskliga genomet kan fragmenteras och infogas i plasmider, som var och en sedan klonas in i bakterieceller. Varje koloni ger miljontals identiska bakterier som innehåller ett specifikt genomiskt segment, vilket skapar ett kryogent "bibliotek" där varje flaska lagrar en definierad bit mänskligt DNA.
Eftersom bakterietillväxt är opåverkad av mutationer i den införda genen, kan forskare införa exakta förändringar - punktmutationer, deletioner eller insättningar - i plasmiden. Den resulterande mutantgenen uttrycks i bakterier, vilket möjliggör snabb amplifiering av ett varierat bibliotek av varianter. Dessa muterade gener kan senare återinföras i mänskliga celler för att bedöma funktionella konsekvenser.
Plasmider kan konstrueras för att samuttrycka en reporter som grönt fluorescerande protein (GFP). Genom att fusionera det mänskliga proteinet av intresse till GFP, får forskare en fluorescensmärkt konstruktion. Efter produktion i bakterier och isolering av plasmider levereras fusionsgenen till mänskliga celler, vilket möjliggör realtidsvisualisering av proteinlokalisering och dynamik under ett fluorescensmikroskop.
