Att överföra en mänsklig gen till bakterier är ett användbart sätt att göra mer av den genens proteinprodukt. Det är också ett sätt att skapa muterade former av en mänsklig gen som kan återinföras i mänskliga celler. Att infoga mänskligt DNA i bakterier är också ett sätt att lagra hela det mänskliga genomet i ett fruset ”bibliotek” för senare åtkomst.
Produktion av medicin
En gen innehåller information för att göra ett protein. Vissa proteiner är livsuppehållande molekyler hos människor. Genom att infoga en mänsklig gen i en bakterie kan forskare producera stora mängder av det protein som genen kodar för. Produktionen av insulin är ett perfekt exempel. Vissa diabetespatienter behöver insulininjektioner för att överleva. Humant insulin produceras genom användning av bakterier.
Bakterier innehåller små cirkulära bitar av DNA som kallas plasmider. Plasmider har regioner som kan skäras så att en mänsklig gen kan infogas i plasmiden. Hela det mänskliga genomet – alla gener i en människa – kan skäras i små bitar. Dessa bitar kan infogas i plasmider som sedan sätts in i bakterier. Varje bakteriecell innehåller en bit mänskligt DNA och kan odlas till en koloni av många bakterier som innehåller samma bit av DNA. På så sätt kan det mänskliga arvsmassan lagras i en frys som är som ett bibliotek. Istället för böcker innehåller frysen flaskor med bakterier; varje injektionsflaska innehåller en bit av det mänskliga genomet.
Skapa mutanter
En annan fördel med att infoga en mänsklig gen i en bakterie är att du kan mutera den genen var som helst i dess sekvens. Du kan till och med skära ut bitar av genen. Dessa mutationer skadar inte bakterierna, som producerar proteinet från den muterade genen som det skulle göra för vilken annan gen som helst i plasmiden. Denna metod gör det möjligt för forskare att isolera en mänsklig gen, infoga den i en plasmid, mutera genen i plasmiden, placera den muterade genen i bakterier, odla bakteriepopulationen och sedan få fler kopior av den muterade genen från bakteriepopulationen. Den resulterande stora poolen av plasmider som innehåller den muterade genen kan sedan sättas tillbaka i mänskliga celler. Detta är ett sätt att studera effekten av en artificiellt muterad mänsklig gen i normala mänskliga celler.
Fluorescerande Protein
Forskare smälter ofta ihop extra proteindelar till mänskliga gener när de sätter in människan gen till bakterier. Plasmiden som bär den mänskliga genen kan redan konstrueras för att ha en gen som gör grönt fluorescerande protein (GFP). GFP-proteinet lyser neongrönt när det utsätts för ultraviolett ljus. Genom att infoga en mänsklig gen i en plasmid kan forskaren smälta samman den mänskliga genen till GFP. När vetenskapsmannen extraherar plasmiderna som innehåller denna fusionsgen från en sats av bakterier som har denna plasmid, kan vetenskapsmannen sedan placera dessa fusionsgener i mänskliga celler. På detta sätt kan vetenskapsmannen spåra rörelsen av det mänskliga proteinet som är smält till GFP när det rör sig i cellen.
