كيف تُعزل المورثات.
توجد المورثات داخل الخلايا على صورة تراكيب دقيقة خيطية الشكل تسمى الصبغيَّات (الكروموزومات). يحتوي كل صبغي على جزيء واحد من مادة كيميائية تسمى الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (د ن أ). ويمكن أن يحتوي جزيء د ن أ على آلاف المورثات ويَخْتَزِن داخل تركيبه الكيميائي الصفات التي تحدد الخصائص الوراثية للكائن الحي.
يتشابه تركيب د ن أ الطبيعي تمامًا في جميع الكائنات الحية، حيث إنه على شكل سلم حبلي مجدول يُسَمَّى الحلزون المزدوج. وتتكون درجات ذلك السلم الحلزوني من أربعة مركبات كيماوية تسمى القواعد، وتتكون كل درجة من زوج من القواعد. وتتكون غالبية المورثات من عدة آلاف من أزواج القواعد. ويسمى ترتيب أزواج القواعد تتابع القواعد وهو الذي يُوَفِّرُ للخلية المعلومات اللازمة لتصنيع بروتين معين. ويعتمد شكل ووظيفة الخلية على البروتينات التي تُصَنِّعُها. وعليه فإن تتابع القواعد في د ن أ يميز ذلك الكائن عن بقية الكائنات الحية الأخرى.
يتمتع جزيء د ن أ بجانب مقدرته الفائقة على تخزين المعلومات بتركيب يسهل اسْتِنساخه (مضاعفته). وتقوم إنزيمات معينة قُبَيْل انقسام الخلية بتشطير سلم د ن أ طوليًا وذلك عن طريق فصل أزواج القواعد. ثم يُوَجَّه تتابع القواعد في كل شق لإنتاج شق مماثل جديد. وبهذه الطريقة يتم استنساخ صورة طبق الأصل من السلم الأصلي
يستعمل العلماء تقنية تسمى الوصل الجيني لعزل المُورّثات، حيث يتم عزل جزء من مادة د ن أ بحجم مورث من كائن ما، ويتم توصيله بجزيء د ن أ من كائن آخر، أو من نفس ذلك الكائن. يتم عزل جزء من د ن أ بحجم المورث بوساطة إنزيمات تُسَمَّى الإنزيمات المحددة التي تتفاعل كيميائيًا مع تتابع قاعدي معين في جزيء من د ن أ حيث ينكسر الجزيء عند تلك النقطة التي تسمى موقع الانشطار. يتم وصل المورث بعد عزله إلى قطعة د ن أ أخرى بوساطة إنزيم يسمى إنزيم الربط. ويُطْلَقُ على الجزيء الهجين الذي تم تكوينه بهذه الطريقة اسم د ن أ المُوَلَّف. يتم بعد ذلك إدخال د ن أ المولف مرة أخرى في الخلية حيث يُسْتَنْسَخُ داخل الخلية عند انقسامها، وبهذه الطريقة تتزايد جزيئات د ن أ المولف بسرعة.
تحتوي بعض أنواع البكتيريا على جزيئات د ن أ دائرية صغيرة تسمى البلازميدات أو (المورثات السيوتوبلازمية) والتي تُوجَدُ داخل الخلية البكتيرية بعيدةً عن صبغيّات تلك البكتيريا. ويمكن عزل بلازميد ما وتشطيره عند نقطة الانشطار بوساطة إنزيم حصر، ويمكن بعد ذلك وصله إلى قطعة من د ن أ من أي مصدر بوساطة إنزيم ربط لتكوين جزيء دائري هجين من د ن أ. وعند خلط بلازميدات د ن أ الهجينة مع خلايا بكتيريا معدة بطريقة خاصة، تأخذ بعض خلايا تلك البكتيريا الجزيئات الهجينة بعملية تدعىالتحول. تُوضَعُ بعد ذلك خلطة خلايا تلك البكتيريا في وسط استنبات خاص بحيث تتوزع خلايا البكتيريا المتحولة عن بعضها بمسافات بعيدة. وتنمو كل خلية من خلايا البكتيريا المتحولة بما اكتسبته من خصائص وراثية جديدة وتعطينا مجموعة أو كتلةً خلويةً تسمَّى النسيلة، وهي مجموعة من الخلايا المتطابقة وراثيًا.