۱- فرآیند دست ورزی ژنتیک (دستکاری در ژن ها ) ، مهندسی ژنتیک نامیده می شود.
۲- اولین جانداری که دست ورزی ژنتیکی شده است باکتری E.coli است که ژن سازنده ی rRNAی قورباغه ی پنجه دار آفرقایی به آن انتقال یافته است.( کوهن و بایر – ۱۹۷۳). این باکتری ها RNAی ریبوزومی قورباغه را ساختند.


۳- ژن بخشی از DNA است که از روی آن RNA یا پروتئین ساخته می شود. ۴- هدف مهندسی ژنتیک تولید ژن یا فراورده های آن به مقدار انبوه است. ۵- طرح کلی مهندسی ژنتیک دارای مراحلی به ترتیب زیر است: ۱- برش دادن و جدا کردن ژن مورد نظر از میان ژن های دیگر( مثلا ژن انسولین در کروموزوم انسانی) ۲- ایجاد DNAی نوترکیب به این معنی که این ژن مورد نظر به یک وکتور(حامل) که آن هم برش داده شده است متصل شود. ۳- کلون کردن به این معنی که این وکتور را وارد سلول میزبان(باکتری ) کنند و سپس به باکتری اجازه دهند تا تکثیر شود. ۴- غربال کردن به این معنی که پس از تکثیر باکتری ها ، سلول های باکتری که ژن مورد نظر ما را ندارند به کمک آنتی بیوتیک ها حذف کنیم. ۵- استخراج ژن که در این مرحله دوباره برش دادن ژن ها انجام می گیرد و سپس در طی فرآیند الکتروفورز ژن مورد نظر را از بقیه ژن ها جدا می کنند.
آنزیم محدود کننده ۱- آنزیم محدود کننده آنزیمی هایی باکتریایی هستند که DNA*را در نقاط مشخصی شناسایی و برش می دهد. ۲- این آنزیم ها به این دلیل محدود کننده نامیده می شوند که در سلول باکتری حمله ی ویروس ها را با برش دادن ماده ی ژنتیک ویروسی محدود می کنند. ۳- در خود باکتری به دلیل محافظت از بخش های جایگاه شناسایی توسط باکتری ، آنزیم محدود کننده DNA ی باکتری را برش نمی دهد. ۴- آنزیم محدود کننده در نقاط شناسایی پیوندهای فسفو دی استر را می شکند و سپس پیوند های هیدروژنی به دلیل وزن قطعات خود به خود شکسته و جدا می شوند. ۵- توجه کنیم که آنزیم های محدود کننده باکتریایی هستند و جنس آنها آمینو اسیدی است. ۶- در تمام مراحل مهندسی ژنتیک بر روی یک ژن خاص باید از یک نوع آنزمی محدود کننده استفاده کرد تا انتها های چسبنده ای که تولید می شوند قابل چسبیدن به یکدیگر باشند. ۷- آنزیم محدود کننده مورد استفاده باید انتهای چسبنده ایجاد کند در غیر این صورت برای استفاده مفید نمی باشد. ۸- آنزیم EcoliRI از باکتری E.coli گرفته شده است و جایگاه شناسایی آن می باشد که محل برش بین G , A در هر دو رشته می باشد. ۹- در مورد بالا انتهای چسبنده دارای توالی AATT می باشد. ۱۰- بسته به نوع آنزیم محدود کنده ممکن است توالی شناسایی عکس هم نباشند و ممکن است حتی انتهای چسبنده تولید نشود. ۱۱- اگر n تعداد نوکلئوتید ها در جایگاه شناسایی آنزیم باشد، احتمال جایگاه برش برابر خواهد بود.و اگر X جفت نوکلئوتید دربخشی از DNA داشته باشیم، تعداد جایگاه های تشخیص و برش در آن بخش DNA*می باشد. ۱۲- اگر DNAی ما حلقوی باشد مانند باکتری یا مثلا در پلازمید، به تعداد جایگاه تشخیص ، قطعه ی DNA*خواهیم داشت اما اگر DNAی ما خطی باشد تعداد قطعات مساوی با n+1 خواهد بود. ( n تعداد جایگاه شناسایی و برش است) وکتور یا حامل ۱- وکتور وسیله ای است که ژن مورد نظر ما را به درون سلول میزبان انتقال می دهد. ۲- وکتور می تواند ویروس یا پلازمید باشد. ۳- پلازمید DNAی حلقوی کمکی کوچک نسبتا مستقلی است که در بعضی از باکتری ها وجود دارد. ۴- پلازمید می تواند ژن هایی داشته باشد که در کروموزوم اصلی باکتری وجود ندارند همانند ژن مقاومت به آنتی بیوتیکی خاص. ۵- همانند سازی و تکثیر پلازمید می تواند مستقل از کروموزوم اصلیباکتری صورت گیرد بنابراین یک باکتری می تواند بیش از یک پلازمید داشته باشد. ۶- باکتری ها با فرآیند هم یوغی از طریق پیلی های خود می توانند پلازمید ها و در نتیجه مثلا ژن های مقاومت به باکتری را به یکدیگر انتقال دهند. ۷- باکتریوفاز نیز که ژنوم آن DNA است و فقط به باکتری ها حمله می کند میتواند به عنوان یک وکتور مناسب مورد استفاده قرار گیرد. ۸- ژنی که قرار است توسط وکتور انتقال یابد ژن خارجی نامیده می شود که به واسطه ی بخش های انتهای چسبنده در وکتور و ژن خارجی به هم می چسبند. ۹- وکتوری که حامل ژن خارجی شده است در کل DNAی نوترکیب نامیده می شود. ۱۰- توجه داشته باشیم که یکی از مهمترین مراحل مهندسی ژنتیک همین تولید DNAی نوترکیب است. ۱۱- وکتور مناسب برای مهندسی ژن باید چند ویژگی داشته باشد: ۱- در اثر آنزیم محدود کننده متلاشی نشود به این معنی که نباید تعداد جایگاه های تشخیص آن زیاد باشد و بهترین حالت داشتن فقط یک جایگاه تشخیص است. ۲- این جایگاه تشخیص نباید بر روی قسمت های حساس و مهم وکتور باشد مثلا نباید بر روی ژن مقاومت به آنتی بیوتیک باشد و یا نباید بر روی جایگاه آغاز همانند سازی باشد. ۳- وکتور باید ژنی داشته باشد که بعدا در غربال گری از آن استفاده شود مثلا ژن مقاومت به آنتی بیوتیکی خاص تولید DNAی نوترکیب ۱- برای تولید DNAی نوترکیب باید ژن خارجی و وکتور که هر دو با یک نوع محدود کننده برش داده شده اند و دارای انتهای چسبنده هستند در تماس با هم قرار گیرند. ۲- برای اتصال در ابتدا بخش های انتهای چسبنده با پیوند هیدروژنی و به صورت تصادفی و خود به خودی به یکدیگر می چسبند و سپس از آنزیم DNAلیگاز کار ایجاد پیوند فسفودی استر را در هر رشته انجام می دهد. ۳- در این چسبیدن برای هر ژن خارجی ۴ پیوند فسفودی استر تشکیل خواهد شد و بنابراین ۴ آنزیم DNA*لیگاز نیز فعالیت دارند. ۴- آنزیم DNA لیگاز از جنس پروتئین است و دارای واحد های آمینو اسیدی است و توسط محقق به محیط وارد شده است. سایر مراحل ۱- DNAی نوترکیب در محیط کشت باکتری قرار داده می شود تا احتمالا برخی از باکتری ها آن را جذب کنند و سپس اجازه ی تکثیر داده می شود و بعد از تکثر با استفاده از آنتی بیوتیکی که ژن مقاومت به آن در DNAی نوترکیب می باشد باکتری های دارای DNAی نوترکیب را غربال کرده و جدا می کنند. ۲- در ادامه دوباره ژن ها را برش می دهند و نوبت به این می رسد که ژن مورد نظر را جدا و شناسایی و استخراج کنند که برای این کار از الکتروفورز استفاده می شود. ۳- در فرآیند الکتروفورز قطعات تولید شده ی DNA*در اثر برش را در یک ژل در یک میدان الکتریکی قرار می دهند و قطعه های DNA که بار منفی دارند به سمت قطب مثبت حرکت می کنند. ۴- در الکتروفورز قطعه های DNA بر اساس اندازه از هم جدا می شوند و قطعه های کوچکتر که سریعتر حرکت می کنند به قطب مثبت نزدیکتر هستند. ۵- توجه کنیم که برای پروتئین ها ، الکتروفورز بر اساس بار و اندازه انواع پروتئین ها را از هم جدا می کند ولی در DNA بر اساس اندازه ی قطعه. ۶- مرحله ی شناسایی و استخراج ژن مورد نظر در کتاب در قسمت بیشتر بدانید توضیح داده شده است. ۷- با شناسایی نوار مربوط به ژن خارجی مورد نظر در ژل ، مهندس ژنتیک می تواند این ژن را تولید انبوه کرده و جدا کرده و برای موارد متعدد استفاده کند مثلا برای تعیین توالی و … . استفاده ی مهندسی ژن در پزشکی