Những công cụ cơ bản của kỹ thuật di truyền là gì?
Các enzym tác dụng lên ADN là những công cụ cần thiết của kỹ thuật di truyền. Đặc biệt, một số enzym có tính chất nhận biết cùng một trình ADN và cắt phân tử ở đúng vị trí này: không được gọi là giới hạn (enzym phân cắt). Năm 1970, lần đầu tiên tập thể GS. Hamilton Smith ở Hoa Kỳ đã làm tinh sạch được enzym này và xác định vị trí giới hạn của nó, nghĩa là trình tự được nó nhận ra: trình tự này dài 6 bazơ. Kể từ khi đó, người ta đã phân lập được hàng trăm giới hạn. Vị trí tác dụng của chúng gần như lúc nào cũng chứa từ 4 đến 8 bazơ và có tính đối xứng. Để hiểu được đặc điểm đối xứng này, ta cần nhớ lại rằng phân tử ADN gồm hai mạch kết hợp chặt chẽ với nhau qua trung gian là các bazơ (chuỗi xoắn kép). Bazơ A của mạch này luôn luôn kết hợp với bazơ T của mạch kia, tương tự bazơ C chỉ kết hợp với bazơ G. Do đó, trình tự của mạch này bổ sung cho mạch kia. Đối với một vị trí giới hạn, trình tự được đọc theo nhiều này trên một mạch giống hệt với trình tự được đọc theo chiều ngược lại ở mạch kia. Một số enzym giới hạn cắt vị trí ở giữa và tạo thành hai đoạn có hai đầu thật sự. Nhưng phần lớn enzym cắt không đối xứng. Khi ấy mỗi đoạn thu được có một mạch nhiều hơn mạch kia một vài bazơ. Trong trường hợp này, người ta nói đến các đầu gắn.
Nhiều enzym khái có ích cho kỹ thuật di truyền. Enzym gắn (ligase) chủ yếu giúp hàn gắn hai đầu thật sự hoặc hai đầu gắn kết của hai đoạn ADN. Enzym tổng hợp ADN (polymerase) giúp tái tạo một mạch ADN bằng cách sử dụng trình tự của mạch bổ sung làm mẫu. Những enzym này chủ yếu được dùng trong các phương pháp xác định trình tự quy định dãy bazơ của một phân tử ADN. Người ta cũng thường thấy lại chúng trong kỹ thuật tăng lượng dây chuyền, được gọi tắt là ''PCR'' (polymerase chain reaction, phản ứng chuỗi polymerase hoặc phản ứng trùng hợp dây chuyền), nhằm tái tạo một đoạn ADN thành hàng triệu bản sao.
Sau hết, một kỹ thuật không thể thiếu trong việc tách rời một hỗn hợp các đoạn ADN là điện di. Cũng giống như mọi phân tử tích điện, ADN có thể di chuyển qua một điện trường. Hơn nữa, nếu người ta buộc nó đi qua một chất nền tương đối đặc, thì các đoạn ngắn di chuyển nhanh hơn các đoạn dài. Trên thực tế, chất nền là agarose (thạch), một loại polyme tạo thành gel rất đạc. Khi một hỗn hợp ADN được đặt vào gel này và có dòng điện thì các đoạn di chuyển qua gel và tách nhau theo kích thước của chúng. Sau khi điện di xong thì chỉ cần dùng chất nhuộm ADN để làm hiển thị riêng từng đoạn. Kỹ thuật này cũng giúp ước tính số bazơ xấp xỉ ở từng đoạn.
