Negli Stati Uniti d'America il Comitato consultivo nazionale di bioetica ha reso noto che il numero di campioni di DNA stoccati supera i 282 milioni, di cui 2,3 milioni destinati alla ricerca. Se si mettono a confronto i geni di persone malate con i geni di persone sane, si possono identificare quelli associati alla patologia e sperare così di realizzare una molecola che agisca contro i suoi effetti.
Moltissime compagnie in tutto il mondo vendono il DNA ai laboratori di ricerca non rendendosi conto che potrebbero involontariamente essere complici di qualunque bioterrorista che voglia costruire un'arma.

In alcune occasioni il DNA viene utilizzato come strumento di censimento. Questo è il caso dell'orso bruno nell'Appennino centrale; per questa specie la valutazione della consistenza della popolazione è particolarmente complessa, infatti, la bassa densità, l'elevata mobilità, i ritmi di attività crepuscolari e le caratteristiche morfologiche del terreno non permettono di usare le convenzionali tecniche di ricerca. La mancanza di stime attendibili della consistenza della popolazione, del tasso di riproduzione, del tasso e delle cause di mortalità sono tra gli aspetti più critici della tutela di quest'orso; per questo motivo il "censimento" della popolazione viene condotto con metodologie innovative e non invasive, analizzando il DNA contenuto nei peli (radice) e negli escrementi (nelle cellule di sfaldamento della mucosa intestinale). Con questa tecnica ogni esemplare viene schedato e sarà riconoscibile dagli altri per le caratteristiche peculiari del suo DNA, proprio come se avesse un codice a barre.

Struttura tridimensionale

Grazie all'identificazione del DNA è possibile debellare una malattia. Dopo un secolo di tentativi falliti, un team di 160 ricercatori ha messo a punto la mappatura genetica del parassita e anche della zanzara che trasmettono la malaria. La comunità scientifica, cioè, è in grado di studiare le debolezze genetiche dell'organismo per accelerare lo studio di un vaccino contro questa malattia

Grazie ad una recente scoperta, che permetterà di sviluppare componenti elettronici sempre più veloci e più piccoli, si sono creati motori che vanno a DNA invece che a benzina. Si tratta di dispositivi nanometrici, tanto piccoli che nessun microscopio al mondo potrebbe vederli. Per riuscire ad ottenere questo risultato, gli scienziati di Bell Labs e dell'Università di Oxford, hanno sfruttato le proprietà del DNA, e, in particolare, parte di una molecola di DNA sintetico che è in grado di replicarsi autonomamente. Lo stesso DNA funge anche da carburante per questi motori: ciò significa che sono completamente autosufficienti e non richiedono altre sostanze chimiche per funzionare.
I ricercatori del MIT (Cambridge, MA, USA) hanno dimostrato che si può comunicare col DNA usando le onde radio. Con le molecole radio-controllate, si potranno un giorno realizzare strumenti composti da singoli atomi o singole molecole che riescono ad attivare o disattivare i geni e controllare le funzioni biomolecolari. I ricercatori hanno legato antenne con radiofrequenza nanaoscopica al DNA e sono stati in grado di trasmettere segnali elettromagnetici alle molecole provocando la denaturazione della doppia elica ibridizzata del DNA.

Questa esplosione di scoperte e applicazioni è stata resa possibile dalla tecnologia del DNA ricombinante. Nelle ricerche sul DNA ricombinante, dette anche di ingegneria genetica, segmenti di molecole di DNA prelevate da fonti diverse vengono modificati, ricombinati e poi inseriti in altre cellule dove avviene l'espressione dei geni portati dal DNA modificato. Per poter condurre studi sul DNA ricombinante gli scienziati devono: avere segmenti abbastanza piccoli da essere analizzati e manipolati, avere grosse quantità di questi segmenti, conoscerne la sequenza nucleotidica, essere in grado di identificare i segmenti specifici presi in considerazione. Queste quattro tappe non sono necessariamente sequenziali, l'ordine di svolgimento dipende dagli obiettivi dello specifico progetto. La tecnologia del DNA ricombinante utilizza i meccanismi naturali (plasmidi, virus, ecc.) mediante i quali i geni possono spostarsi da un sito all'altro.

Modificazione genetica di una pianta di tabacco

Lo sviluppo delle tecniche per tagliare le molecole del DNA in frammenti più piccoli e per produrre copie multiple di quei frammenti rende possibili oggi, in linea teorica, la determinazione della sequenza nucleotidica di qualsiasi gene isolato.
La tecnologia del DNA ricombinante viene applicata in molti e differenti tipi di ricerche. Queste ricerche stanno rapidamente gettando nuova luce sulla struttura e l'organizzazione cromosomica, sulla regolazione dell'espressione genica e sul motivo per cui possono originare non solo le malattie ereditarie, ma anche i numerosi problemi legati alla salute che compaiono in tarda età.

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