Rekombinantes Klonen bezieht sich normalerweise auf rekombinante DNA-Techniken. Dies beinhaltet die Kombination von DNA-Sequenzen, die auf natürliche Weise nicht existieren würden. Diese Techniken werden manchmal auch als Gentechnik bezeichnet. Spezifische DNA-Segmente werden isoliert und in einer kleineren DNA-Einheit kombiniert, die die Anzahl der klonierten DNA-Moleküle repliziert und amplifiziert.
Die Wirtsorganismen für die rekombinante Klonierung sind häufig Bakterien. Das zum Klonen verwendete DNA-Vehikel ist als Vektor bekannt und ist normalerweise ein Virus oder ein Plasmid – ein kreisförmiges Stück bakterieller DNA, das sich außerhalb des Bakterienchromosoms befindet. Ein Plasmid zum Klonen hat einen Replikationsursprung, damit es sich selbst replizieren kann, eine Klonierungsstelle und eine Art selektierbarer Marker, wie Antibiotikaresistenz. Dies stellt die Selektion und Vermehrung der Zellen sicher, die den Klon enthalten.
Die Klonierungsstelle hat eine spezialisierte Sequenz, die von einer bestimmten Restriktionsendonuklease erkannt wird – einem Enzym, das spezifische DNA-Sequenzen erkennt und die Nukleotide schneidet. Das Plasmid wird zuerst geschnitten, so dass es linear ist. Forscher versuchen im Allgemeinen, Restriktionsendonukleasen zu verwenden, die „klebrige Enden“ hinterlassen, die überlappen und die Enden des Zielgens mit kompatiblen Sequenzen im Vektor mithilfe von Ligase anlagern und so einen Kreis wiederherstellen. Nachdem das Gen in den Vektor kloniert wurde, wird der Vektor in seinen Expressionswirt eingeführt, üblicherweise durch einen als Transformation bekannten Prozess, und in großen Mengen gezüchtet. Die DNA kann dann isoliert und in Experimenten verwendet werden.
Das rekombinante Klonen hat die Analyse großer Mengen von Molekülen ermöglicht, die normalerweise nur vorübergehend in der Zelle exprimiert werden, wie z. B. mRNAs und Proteine. Dies hat das Studium der Biologie revolutioniert. Es gibt viele praktische Anwendungen der rekombinanten Klonierung.
Proteine wie das menschliche Wachstumshormon können durch rekombinantes Klonen in großen Mengen exprimiert werden. Transgene Pflanzen werden in der Landwirtschaft eingesetzt, um den Angriff durch Insekten und Krankheitserreger zu verhindern. Viele Lebensmittel wurden gentechnisch verändert, um sie zu verbessern, und Kühe wurden mit Rinderwachstumshormon behandelt, das durch rekombinantes Klonen produziert wurde, um die Milchproduktion zu steigern. Gentherapie wurde in vielen Therapien eingesetzt, unter anderem zur Heilung einer Form von Blindheit. Es werden sogar Tiere geklont, obwohl die Klone häufig gesundheitliche Probleme haben.
Einige Anwendungen des rekombinanten Klonens sind stark umstritten. Viele Menschen sind dagegen, gentechnisch veränderte Lebensmittel zu essen oder Milch mit rekombinanten Hormonen zu trinken. Es gibt große Bedenken, dass gentechnisch veränderte Pflanzen ihre neuen Gene in die lokale Flora verbreiten könnten.
Manche Menschen sind philosophisch dagegen, bestehende Lebensformen zu verändern. Die Idee des Klonens von Menschen wird fast allgemein verurteilt. Es bleibt abzuwarten, ob diese neuen Technologien ihr volles praktisches Potenzial ausschöpfen oder ob die Gesellschaft ihren Einsatz einschränken wird.