gènų inžinèrija, genetikos ir molekulinės biologijos metodai, kuriais in vitro pagal planą kuriamos, keičiamos ir dauginamos ląstelės genetinės struktūros. Norimos sekos nukleorūgščių sintezės metodai buvo sukurti naudojantis mikroorganizmų genetikos ir nukleorūgščių fermentų tyrimais, organinės chemijos laimėjimais, atradus naujas fermentų klases – ligazes ir restrikcijos endonukleazes. Restrikcijos endonukleazės geba sukarpyti deoksiribonukleorūgšties (DNR) molekules tik tam tikrose DNR sekos vietose ir tik į šiam fermentui būdingo dydžio atsikartojančius fragmentus, ligazės sujungia sukarpytas DNR molekules. Kitas labai svarbus genų inžinerijos raidos etapas – DNR molekulių, vadinamųjų DNR vektorių (nešiklių), sukūrimas. Vektorius – DNR molekulė, laiduojanti įjungtos į ją in vitro DNR patekimą į ląstelę ir perdavimą iš kartos į kartą (replikacija). Pirmieji DNR vektoriai buvo sukurti naudojant bakterijų plazmides (ColE1, MB1) arba bakteriofagų (lambda, M13) DNR. Aukštesniųjų organizmų, t. p. ir žmogaus, DNR vektoriai kuriami daugiausia naudojant retrovirusus, adenovirusus bei adenoasocijuotus virusus; darosi įmanoma įjungti genus į ląsteles ir sukurti naujus organizmus su papildomais genais (vadinamieji transgeniniai organizmai). Genų inžinerija sukėlė dideles permainas biologijoje – galimybė manipuliuoti molekulėmis įgalino kryptingai keisti DNR, RNR ir baltymų struktūrą, taigi ir paveldimumą, įveikti tarprūšinį kryžminimosi barjerą, į bakteriją įjungti žmogaus geną ir priversti ją gaminti žmogaus geno koduojamus baltymus. Genų inžinerija – naujas biotechnologijos etapas: kuriami nauji gydymo metodai (genų terapija), ypač intensyviai imta šifruoti įvairių organizmų genomus, iššifravus žmogaus genomą prasidėjo vadinamoji pogenominė era, susikūrė naujos tyrimų kryptys – transkriptomika, farmakogenomika, proteomika, metaboloma. Genų inžinerijos pradžia laikomi 1972, kai P. Bergas (Jungtinės Amerikos Valstijos) gavo pirmąją rekombinantinę DNR. 1994 susikūrė pirmosios moderniosios biotechnologijos bendrovės Rytų ir Vidurio Europoje.
Lietuvoje
Lietuvoje genų inžinerijos eksperimentai pradėti 1975 Taikomosios enzimologijos institute (nuo 1992 Biotechnologijos institutas) įkūrus Genų inžinerijos laboratoriją (vadovai A. Janulaitis, K. Sasnauskas). Institute buvo pradėta gaminti restrikcijos endonukleazė ir DNR ligazė. Bendrovė Thermo Fisher Scientific Baltics gamina fermentus molekulinei biologijai, Sicor Biotech – rekombinantinius baltymus. Atlikta svarbių restrikcijos fermentų tyrimų. Apie 30 % visų pasaulyje žinomų restrikcijos endonukleazių atrasta Biotechnologijos institute.
1342