Náttúrufræðingurinn - 1986, Blaðsíða 47

frumuhimnu. Annað er ólíkt, t. d.
stjórn á starfi gena, en líklegt að rann-
sóknir á bakteríum geti gefið vísbend-
ingu um tilhögun í öðrum frumum.
Loks fer fram í bakteríunum starfsemi
sem ekki þekkist í öðrum frumum,
t. d. myndun hins sérstæða frumu-
veggjar þeirra. En rannsóknir á því
sem sérkennir bakteríurnar geta líka
verið mikils virði.
ERFÐATÆKNI
Enda þótt lengi hafi verið lögð mikil
rækt við rannsóknir á bakteríum, er
vissulega enn margt ólært um þessar
smávöxnu en háþróuðu lífverur. En
því er ekki að leyna, að athygli erfða-
fræðinga og lífefnafræðinga beinist nú
í æ ríkara mæli að frumum dýra og
plantna. Vissulega eru frumur þessara
lífvera margbrotnari að skipulagi en
bakteríufruman. Til dæmis er um 800
sinnum meira erfðaefni í 23 litningum
mannsins heldur en í bakteríufrum-
unni, sem áður var lýst. Til skamms
tíma var afar erfitt að gera nákvæmar
rannsóknir á slíku erfðaefni. Greining-
arhæfni erfðafræðilegra aðferða var
mjög ábótavant.
Fyrir nokkrum árum komu hins veg-
ar til sögunnar nýjar aðferðir, sem
valdið hafa byltingu á þessu rann-
sóknarsviði. Þessar nýju aðferðir eiga
sér rætur í rannsóknum á bakteríum.
Úr ýmsum tegundum baktería hafa
verið einangruð svonefnd skerðiens-
ím. Þau bera kennsl á ákveðnar kirnis-
raðir í DNA-sameindum og klippa þær
í sundur. Þessi sérvirku ensím eru not-
uð til að klippa DNA úr litningum
dýra og plantna í litla samstæða búta.
Lengd bútanna er mismunandi en
samsvarar yfirleitt nokkrum gena-
lengdum. Slíkir bútar eru síðan tengd-
ir við litlar DNA-sameindir sem geta
fjölgað sér í bakteríufrumum. Þessar
sameindir eru látnar ferja erfðaefnis-
bútana inn í bakteríufrumur, enda eru
þær nefndar genaferjur einu nafni.
Þegar genaferja fjölgar sér í bakteríu-
frumu, margfaldast jafnframt að-
komugenin sem hún ber. Þannig er
hægt að margfalda búta úr erfðaefni
dýra og plantna í bakteríum. Þetta
auðveldar mjög rannsóknir á genum
þessara lífvera.
Til genaferjunar eru ýmist notaðar
DNA-sameindir úr veirum eða litlar
hringlaga DNA-sameindir, svonefnd
plasmíð, sem hafast við í bakteríu-
frumum (2. mynd). F-þátturinn, sem
áður var sagt frá, er einmitt plasmíð en
er ekki hentugur til genaferjunar. Sum
plasmíð bera gen sem valda ónæmi
fyrir fúkkalyfjum. Þetta getur komið
sér vel við genaferjun. Auðvelt er að
ganga úr skugga um hvort bakteríur
bera slík plasmíð. Af ónæmiseinkenn-
um má líka oft ráða hvort genaferjun
hefur heppnast.
Þess skal getið, að nú eru einnig
þekktar ýmsar genaferjur sem nota má
til að flytja gen inn í frumur dýra og
plantna. Hingað til hafa þær þó ekki
verið notaðar nærri því eins mikið og
bakteríuferjurnar.
Þessar nýju aðferðir hafa verið not-
aðar óspart bæði í fræðilegum og hag-
nýtum tilgangi. Erfðaefni úr ýmsum
lífverum, þar á meðal mönnum, hefur
verið ferjað inn í bakteríur og skipulag
þess kannað. Aðferðir hafa verið
fundnar upp til að velja úr ákveðin gen
til ferjunar. Einnig eru nú þekktar að-
ferðir til nákvæmrar könnunar á bygg-
ingu einstakra ferjaðra gena. Mjög
nrargt merkilegt hefur kornið í ljós við
þessar rannsóknir. Þær hafa t. d. gjör-
breytt hugmyndum manna um skipu-
lag erfðaefnis í öðrum lífverum en
bakteríum. Áhrifa hinnar nýju rann-
sóknartækni gætir þó ekki aðeins í
rannsóknum á erfðaefninu sjálfu,
41