Rekombinantna DNA: definicija i postupak

Tehnika Rekombinantna DNA (DNAr) je tehnika koja se koristi genetskim inženjeringom i koja se sastoji od stvaranja in vitro umjetnih molekula DNA u kojima se kombinira genetski materijal različitih vrsta. Iz tog se razloga tako dobivene molekule nazivaju himerna DNA ili himere.

Ova tehnika čini osnovu biotehnologije i genetskog inženjerstva i ima višestruku primjenu, od poljoprivrede do biomedicine. Primjerice, omogućuje proučavanje ekspresije određenog gena, dobivanje vrsta biljke koje pokazuju otpornost na određene štetnike ili dobivanje humanog inzulina iz izvora životinje.

U ovoj lekciji od UČITELJA pokazat ćemo vam definicija rekombinantne DNA, čemu služi i postupak koji se održava. Analizirat ćemo sve faze kako biste bolje poznavali ovu genetsku tehniku. Počeli smo!

Tehnika rekombinantne DNA sastoji se od uvođenje odabranog gena u vektor. Vektor je mali slijed od DNK koji je lako izolirati, kao što je plazmid (Kružna i ekstrakromosomska DNA tipična za bakterije i druge prokariontske organizme).

Vektor koji nosi gen koji nas zanima uvodi se u stanicu domaćina gdje će moći ponovitineovisno o staničnoj DNA.

Čemu služi rekombinantna DNA?

Koristeći mašineriju stanice domaćina, gen koji je uveo vektor bit će izražen što dovodi do sinteze proteina kodiranog navedenim genom. Nadalje, kada se stanica nosač replicira, rezultirajuće stanice također će sadržavati navedeni gen, stvarajući tako nova genetski modificirana stanična linija.

Faze dobivanja rDNA su sljedeće:

1- Izolacija i pročišćavanje gena od interesa

U ovom prvom koraku cilj je izolirati gen koji će se rekombinirati (na primjer, gen za humani inzulin ili faktor rasta itd.)

• Dobivanje stanične DNA: Za to je potrebno da DNA oslobodi DNA iz stanica, što se mora razbiti lizijom stanica. Kad se stanice slome, oslobađaju svoj genetski materijal (DNA) zajedno s drugim molekulama poput proteina ili RNA, pa je potrebno izolirati i pročistiti staničnu DNA.
• Dobivanje izoliranog gena: Nakon što se stanična DNA parificira i koncentrira, potrebno je presjeći DNA pomoću restrikcijskih enzima (vrlo specifični enzimi koji mogu razbiti DNA sekvencu u određenim točkama). Djelovanjem prikladnih restrikcijskih enzima oslobađa se gen koji se može izolirati tehnikama centrifugiranja ili kromatografije.

2- Stvaranje rekombinantne DNA

Vektor je genetski materijal koji ugraditi izolirani gen i transportirati ga unutar stanice domaćina.
Vektor je obično plazmid (kružna DNA tipična za prokariote), virus ili umjetno stvoreni kromosom, koji mora udovoljavati sljedećim karakteristikama:

• Trebao bi biti jednostavan za izolaciju i male veličine.
• Mora sadržavati sekvence koje prepoznaju faktori uvođenja željenog gena.
• Mora biti u stanju ući u stanicu domaćina da bi se unutar nje replicirala neovisno o staničnoj DNA.
• Mora sadržavati genetski biljeg koji ga omogućuje lako prepoznavanje i izoliranje, poput gena rezistencije na antibiotike.

The faze Dvije su ove druge faze procesa rekombinantne DNA:

1. Izreži vektor: Korištenjem istih restrikcijskih enzima korištenih za dobivanje gena za umetanje, u vektorskoj DNA se rezanje ostavlja dva kraja DNA slobodnim.
2. Umetnite gen: Slobodni krajevi uzrokovani djelovanjem restrikcijskih enzima točka su na kojoj će se prethodno izolirani gen umetnuti u prvu fazu izolacije i pročišćavanja gena. Unija između vektora i gena (koji se jednom uvede u vektor naziva se umetak) događa se djelovanjem enzima ligaze koji katalizira kovalentnu vezu između vektora i umetka koji stvara molekulu Rekombinantna DNA.

3- Uvođenje rDNA u stanicu domaćina

Ovaj korak može učiniti različite tehnike kao što je promjena fizikalno-kemijskim sredstvima propusnost stanične stanice domaćina da omogući prolazak rDNA, mikroinjekcija rDNA Koristeći mikropipetu, uvođenje rDNA u liposome sposobne za stapanje sa staničnom membranom kako bi se njezin sadržaj oslobodio u citoplazmu stanice. Gost.

Stanice domaćini moraju biti stanice koje se vrlo brzo razmnožavaju, koristeći ili bakterijske stanice, stanice kvasca ili stanice raka.

4- Kultura stanica domaćina

Jednom kada je rDNA unesena u stanice domaćina, one jesu obrađuju se potičući njihovu podjelu da se dobije velik broj stanica koje sadrže rDNA. Stanice se uzgajaju u Petrijevim zdjelicama koje omogućuju izolaciju kolonija. koji se potom uzgajaju u tekućim medijima, čime se dobiva velik broj klonova (genetski identičnih stanica ).

5- Otkrivanje i odabir stanica koje sadrže rekombinantnu DNA

U ovoj posljednjoj fazi je riječ o identificirati stanice s rDNA. Da bi se identificirale ove stanice, markeri se koriste za otkrivanje prisutnosti rDNA. Ovi Genetski biljezi mogu biti raznoliki, primjer bi bila kultura stanica domaćina u prisutnosti a antibiotik. Kada je gen za rezistenciju na antibiotike prisutan u kulturi prethodno ugrađen u rDNA.