La clonazione ricombinante di solito si riferisce a tecniche di DNA ricombinante. Ciò comporta la combinazione di sequenze di DNA che non esisterebbero naturalmente. Queste tecniche sono talvolta chiamate anche ingegneria genetica. Segmenti specifici di DNA vengono isolati e combinati in un’unità di DNA più piccola che si replicherà e amplificherà il numero di molecole di DNA clonate.
Gli organismi ospiti per la clonazione ricombinante sono spesso batteri. Il veicolo del DNA utilizzato per la clonazione è noto come vettore e di solito è un virus o un plasmide, un pezzo circolare di DNA batterico che si trova al di fuori del cromosoma batterico. Un plasmide per la clonazione avrà un’origine di replicazione in modo che possa replicarsi, un sito di clonazione e una sorta di marcatore selezionabile, come la resistenza agli antibiotici. Ciò garantirà la selezione e la propagazione delle cellule contenenti il clone.
Il sito di clonazione ha una sequenza specializzata che verrà riconosciuta da una particolare endonucleasi di restrizione, un enzima che riconosce specifiche sequenze di DNA e taglia i nucleotidi. Il plasmide verrà prima tagliato, in modo che sia lineare. I ricercatori generalmente cercano di utilizzare endonucleasi di restrizione che lasciano “estremità appiccicose” che si sovrappongono e ricottono le estremità del gene bersaglio con sequenze compatibili nel vettore usando la ligasi, ripristinandolo così in un cerchio. Una volta che il gene è stato clonato nel vettore, il vettore viene introdotto nel suo ospite di espressione, solitamente mediante un processo noto come trasformazione, e cresciuto in grandi quantità. Il DNA può quindi essere isolato e utilizzato negli esperimenti.
Il clonaggio ricombinante ha permesso l’analisi di grandi quantità di molecole che normalmente sono espresse solo transitoriamente nella cellula, come mRNA e proteine. Questo ha rivoluzionato lo studio della biologia. Ci sono molte applicazioni pratiche della clonazione ricombinante.
Le proteine come l’ormone della crescita umano possono essere espresse in grandi quantità attraverso la clonazione ricombinante. Le piante transgeniche vengono utilizzate in agricoltura per prevenire l’attacco di insetti e agenti patogeni. Molti alimenti sono stati modificati geneticamente per migliorarli e le mucche sono state trattate con l’ormone della crescita bovino prodotto dalla clonazione ricombinante per aumentare la produzione di latte. La terapia genica è stata utilizzata in molte terapie, anche per curare una forma di cecità. Gli animali vengono persino clonati, sebbene i cloni soffrano spesso di problemi di salute.
Alcuni usi della clonazione ricombinante sono molto controversi. Molte persone sono contrarie a mangiare cibi geneticamente modificati o a bere latte contenente ormoni ricombinanti. C’è molta preoccupazione che le colture geneticamente modificate possano diffondere i loro nuovi geni nella flora locale.
Alcune persone sono filosoficamente contrarie all’alterazione delle forme di vita esistenti. C’è una condanna quasi universale dell’idea della clonazione umana. Resta da vedere se queste nuove tecnologie raggiungeranno il loro pieno potenziale pratico o se la società ne limiterà l’uso.