आणविक जीव विज्ञान के कई अनुप्रयोग हैं और वर्तमान प्रौद्योगिकी के पांच प्रमुख क्षेत्रों में शामिल हैं: 1) प्रतिबंध एंजाइम, 2) डीएनए संकरण, 3) रैपिड डीएनए अनुक्रमण, 4) जेनेटिक इंजीनियरिंग और अभिव्यक्ति क्लोनिंग, 5) पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन। प्रतिबंध एंजाइम विशिष्ट मेजबान डीएनए मिथाइलेशन पैटर्न की कमी वाले विदेशी डीएनए की पहचान करते हैं और उसे तोड़ देते हैं। चिकित्सकीय रूप से, विभिन्न आनुवंशिक रोगों के अंतर्निहित उत्परिवर्ती एलील्स का तेजी से और सटीक पता लगाने के लिए प्रतिबंध एंडोन्यूक्लाइजेस अपरिहार्य हैं। डीएनए अनुक्रमण महत्वपूर्ण है जहां कई नैदानिक रूप से महत्वपूर्ण प्रोटीन के अमीनो एसिड अनुक्रम सीधे सीडीएनए अनुक्रमों से निकाले गए हैं। जेनेटिक इंजीनियरिंग और अभिव्यक्ति क्लोनिंग विभिन्न जीवों के डीएनए के नियामक और कार्यात्मक क्षेत्रों को मिलाने और मिलान करने में मदद करती है। पीसीआर आणविक क्लोनिंग विधियों का उपयोग करके डीएनए के एक विषम नमूने से विशिष्ट क्षेत्र के तेजी से प्रवर्धन में मदद करता है।
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