Gentechnik

Die kommerzielle Verfügbarkeit von Enzymen, welche DNA und RNA kopieren bzw. modifizieren, sowie von chemisch synthetisierten Genstücken (bis etwa 200 Nucleotide) erlaubt, genetisches Material nahezu beliebig zu manipulieren. Experimentelle Transfektion bringt DNA oder RNA ins Zellinnere: Bei der Elektroporation macht ein Elektroschock die Membran der Empfängerzelle kurzzeitig permeabel; bei der chemischen Transfektion (bei Bakterien oft als Transformation bezeichnet) bringen zelleigene Transportsysteme die Nucleinsäuren in die Zellen. Fremde DNA oder RNA, welche in eine Zelle gelangt, wird im Rahmen der Abwehr gegen fremdes genetisches Material meist rasch abgebaut. Falls jedoch besondere Erkennungssequenzen auf den Nucleinsäuren vorliegen, wird die DNA als extrachromosomales Element beibehalten und auch repliziert, z. B. als Plasmid oder als artifizielles Chromosom. Unter Umständen bauen Rekombinationsenzyme die DNA in ein bestehendes Chromosom ein. Synthetische Gene haben sich nach Transfer in eine Zelle oder auch in einen tierischen Organismus als genetisch aktiv erwiesen. Dementsprechend bestimmte ein komplettes synthetisches Genom nach Einbringung in eine Bakterienzelle und nach Zerstörung von deren eigenem Genom den Phänotyp der Zelle. Bei transgenen Pflanzen und Tieren (genetisch modifizierte Organismen, GMO) sind einzelne Gene verändert oder deletiert (Knock-out Organismen).