Un pezzo di DNA ricombinante comprende DNA da due fonti diverse---ad esempio, un gene per una proteina fluorescente incorporata nel genoma di una specie completamente diversa. Gli scienziati usano una varietà di tecniche per manipolare gli acidi nucleici, unire i pezzi di DNA e inserire queste sequenze ricombinante nelle altre celle. Queste tecniche sono essenziali in biotecnologia moderna.
Enzimi di restrizione
Enzimi di restrizione, a volte chiamati endonucleasi, fare tagli nel DNA presso siti specificati dalla presenza di una sequenza di riconoscimento particolare. La classe più utile degli enzimi di restrizione, gli enzimi di tipo II, fare tagli presso il sito di riconoscimento. Quando fanno un taglio, lasciano una "brutta fine" con un finale di singolo filamento sporgente sulla molecola di DNA. Poiché estremità appiccicosa da due pezzi di DNA tagliato con lo stesso enzima sono complementari, gli scienziati possono tagliare due pezzi di DNA così avranno le estremità complementari, quindi unirli insieme.
Legatura
Gli scienziati spesso utilizzano plasmidi, piccoli pezzi circolari di DNA trovano in molti batteri, per fare copie di un gene con tecnologia del DNA ricombinante. Sia il plasmide e il pezzo di DNA che vogliono inserire sono tagliati con lo stessi due enzimi di restrizione; ora sia plasmide e inserto hanno estremità appiccicosa corrispondente. Incubando questi pezzi di DNA con un enzima chiamato Colle ligasi l'estremità appiccicosa corrispondenti insieme. Quest'ultimo passaggio è chiamato legatura o ri-legatura.
Trasformazione
Alcuni batteri possono naturalmente prendere pezzi di DNA dal loro ambiente. Il cavallo di battaglia preferito laboratorio, Escherichia coli, non è tra queste specie; esso può essere indotta a prendere del DNA, tuttavia, in primo luogo esso incubando in una soluzione di cloruro di calcio sul ghiaccio quindi brevemente e incubando a temperature fisiologiche (circa 37 gradi Celsius). Qualche piccola frazione dei batteri e. coli occupano i plasmidi nella soluzione. Un'altra tecnica simile, elettroporazione, coinvolge elettricamente "scioccanti" Escherichia coli eseguendo una corrente attraverso la soluzione; ancora una volta, in questo modo una piccola frazione di loro per prendere il DNA del plasmide. Entrambi questi metodi--- o qualsiasi altro metodo che induce i batteri per prendere il DNA estraneo---è chiamato trasformazione.
Terreni selettivi
Alcuni batteri ora contengono il plasmide ricombinante, ma come facciamo a sapere quali batteri fanno e quali quelli non? Il modo più comune per separare le cellule trasformate dal resto coinvolge coltivare i batteri su "terreni selettivi". Ad esempio, una piastra di agar contenente ampicillina, un antibiotico, servirà. Se il plasmide contiene un gene che conferisce resistenza all'ampicillina, solo i batteri che hanno preso il plasmide saranno sopravvivere e crescere. Questi metodi consentono agli scienziati di inserire geni in batteri o fare copie di un pezzo di DNA.