Clonarea genelor permite cercetătorilor să genereze copii ale unei gene de interes pentru studii ulterioare, utilizare în teste medicale sau terapie. Aceasta implică o serie de etape pentru a separa gena și a o propaga. Laboratoarele științifice pot efectua acest serviciu la cerere pentru clienți, iar cercetătorii îl pot face și în propriile unități, dacă au echipamentul necesar. Un avantaj al utilizării unui laborator terță parte poate fi fiabilitatea sporită a rezultatelor studiului.
Primul pas în clonarea genelor implică tratarea acidului dezoxiribonucleic (ADN) cu ceea ce sunt cunoscute sub numele de enzime de restricție. Acești compuși chimici taie ADN-ul în anumite puncte, căutând anumite șiruri de aminoacizi individuali care indică rupturi între diferite părți ale genomului. ADN-ul fragmentat poate fi amestecat cu plasmide, proteine specializate, după ce plasmidele sunt tratate cu propriile enzime de restricție. Fragmentele de la capătul ADN-ului se prind în deschiderile plasmidului și fuzionează împreună cu asistența unei alte enzime.
Plasmidele tratate pot fi inserate în bacterii pentru a crea o bibliotecă genetică. Bacteriile sunt deja concepute pentru a folosi plasmide pentru a face schimb și a partaja informații genetice. Odată ce au fost tratate, cercetătorii le pot cultiva și pot identifica organismele care produc gene specifice. Ei încurajează coloniile care produc gena să continue să crească, astfel încât să o poată extrage și purifica. Clonarea genelor produce numeroase copii identice ale aceleiași secvențe genetice.
Cercetătorii pot folosi clonarea genelor pentru o varietate de activități. Acestea pot varia de la cercetare științifică pură pentru a afla mai multe despre construcția ADN-ului până la studii active pentru tratarea unor afecțiuni medicale specifice. De exemplu, ei pot compara și contrasta genele pentru a afla ce se întâmplă atunci când erorile din genom se propagă. Aceste informații pot ajuta cercetătorii să dezvolte teste genetice pentru a identifica boala și să lucreze la tratamente pentru a aborda anumite afecțiuni genetice. Bibliotecile de gene pot fi, de asemenea, stocate pentru referințe viitoare și proiecte suplimentare.
Sunt necesare controale stricte cu clonarea genelor. Cercetătorii folosesc plasmide și bacterii special concepute pentru a crește acuratețea și fiabilitatea. Ei monitorizează cu atenție condițiile din laborator pentru a evita introducerea contaminării sau deteriorarea ADN-ului, deoarece acest lucru ar putea duce la erori. Dacă nu sunt prinse, erorile ar putea contamina cercetările actuale și viitoare și ar putea cauza probleme substanțiale. Testele periodice, inclusiv evaluările de la terți ale materialului genetic, pot ajuta la identificarea problemelor cu genele și specimenele clonate, pentru a permite cercetătorilor să detecteze aceste probleme din timp.