Vektoriai, naudojami GMO sukūrimui

Tradicinė biotechnologija yra tūkstantmečių senumo. Tai yra gyvulių bei pasėlių selekcija, taip pat ir alkoholinių gėrimų, pieno produktų, popieriaus, šilko ir kitų produktų gamyba. Tik pastaruosius keletą amžių genetika laikoma mokslinių tyrinėjimų sritimi. Pasiekimai šioje srityje leido kryptingai veisti gyvulius bei kultūrinius augalus pasitelkiant genetines manipuliacijas, užuot atliekant kryžminimo bandymus, kurie dažnai būdavo nesėkmingi. Vadinamosios „žaliosios evoliucijos“, vykusios nuo 1960 iki 1980 m., metu žinios apie genetiką pritaikytos selekcijai. Ypač didelę įtaką tai turėjo kultūrinių augalų produktyvumui. Šiandien augalai ir gyvūnai tiesiogiai modifikuojami genų inžinerijos metodais.

Genetiškai modifikuotas organizmas (GMO) yra bet koks organizmas, kurio genetinė informacija yra pakeista pasitelkiant genų inžineriją. Genetinė modifikacija gali būti genų mutacija, insercija ar delecija. Insercijos atveju genai paprastai gaunami iš kitos organizmo rūšies (vadinamasis horizontalus genų pernešimas). DNR, sukurta laboratorijoje iš skirtingų šaltinių, vadinama rekombinantine DNR. Rekombinantinė DNR gali turėti oligonukleotidų iš tos pačios ar panašios rūšies organizmų, tokiu atveju ji vadinama cisgenine. Transgeninė rekombinantinė DNR yra tokia DNR, kuri turi oligonukleotidų iš skirtingų organizmų, kurie natūraliai negalėtų kryžmintis. Rekombinantinė DNR taip pat gali turėti sintetinių sekų.

Rekombinantinių DNR technologijų sukūrimas įgalino izoliuoti individualius genus bei perkelti juos į norimą organizmą. Tokiu būdu tapo įmanoma įveikti evoliucijos eigoje susiformavusį genetinės informacijos mainų tarp rūšių barjerą. Bakterijos, dėka savo paprastos genetikos, buvo pirmieji organizmai, modifikuoti laboratorijoje. Genetiškai modifikuoti gyvūnai galėtų atnešti didelę naudą tiek žemės ūkiui, tiek medicinai. Todėl transgeninių gyvūnų kūrimas prasidėjo prieš keletą dešimtmečių, o pagrindiniai metodai konstravimo principai buvo sukurti jau daugiau kaip prieš dešimt metų ir nelabai pasikeitė iki šiol.

Pirmas transgeninis augalas gautas 1983 m. Nuo to laiko transgeninių augalų konstravimas įgavo labai plačius mastus. Sukonstruota daugybė naujų augalų veislių bei daugybė įvairių medžiagų, naudojamų farmacijos ir maisto pramonėje, producentų.