מוטגנזה מכוונת

מוטגנזה מכוונת היא טכניקה בביולוגיה מולקולרית שגורמת למוטציה באתר מוגדר ב‑DNA. גן הוא מקטע ב‑DNA שמקודד לחלבון. בשיטה הזאת משנים את המידע הגנטי כדי לקבל חלבון עם שינוי בסידור חומצות האמינו.

התהליך דורש קודם לדעת את רצף הגן בטבע. מסנתזים כימית גדיל DNA משלים שמכיל את המוטציה הרצויה. הגדיל הזה מזווג לפי חוקי זיווג הבסיסים לגן המקורי. את המולקולה החדשה מכניסים לתא חי, והתא מייצר את החלבון המוטנטי.

מאז 2013 כלי עריכת הגנום CRISPR‑Cas9 מאפשר להכניס סוגים שונים של מוטציות ברוב האורגניזמים. השיטה לא דורשת אתר מיוחד להכניס רצפים חיצוניים, אינה משאירה סימנים גנטים, והיא יעילה ופשוטה. בגלל זה הפכה לשיטה מועדפת לעריכת גנום.

ניתן ללמוד איך חלבון עובד על ידי השוואה בין זן בר לחלבון המוטנטי. אפשר גם להנדס חלבונים שימושיים, למשל לשפר את יכולת הצמחים לקבע פחמן דו‑חמצני.

בשנת 1993 זכה מייקל סמית' בפרס נובל לכימיה על המצאת המוטגנזה המכוונת.

מוטגנזה מכוונת היא דרך לשנות מידע ב‑DNA. מוטציה היא שינוי קטן ב‑DNA. גן הוא חלק ב‑DNA שאומר לתא איך להכין חלבון.

בצורה זו בוחרים גן, מכינים קטע DNA עם השינוי, ומכניסים אותו לתא. התא מתחיל לייצר חלבון שונה מהרגיל.

כלי נפוץ נקרא CRISPR‑Cas9. מאז 2013 הוא מאפשר לשנות גנים ברוב היצורים בקלות. בדרך זו לא צריך אתר מיוחד להכניס קטעים, ולא נשאר "חותם" אחרי השינוי.

אפשר ללמוד איך חלבון עובד על ידי השוואה. אפשר גם לשנות צמחים כדי שיעבדו טוב יותר ותופסים יותר פחמן מהאוויר.

מייקל סמית' קיבל פרס נובל ב‑1993 על המצאת הרעיון הזה.