Rekombináns DNS: meghatározás és folyamat

A technika Rekombináns DNS (DNSr) egy géntechnológiával alkalmazott technika, amely alkotásból áll in vitro mesterséges DNS-molekulákból, amelyekben különböző fajokból származó genetikai anyagokat kombinálnak. Emiatt az így kapott molekulákat kiméra DNS-nek vagy kimérának nevezzük.

Ez a technika képezi a biotechnológia és a géntechnológia alapját, és számos alkalmazási lehetősége van, a mezőgazdaságtól a biomedicináig. Például lehetővé teszi egy bizonyos gén expressziójának tanulmányozását, fajok megszerzését bizonyos kártevőkkel szemben ellenálló vagy humán inzulint forrásokból nyert növények állatok.

A TANÁR ebben a leckéjében megmutatjuk neked a rekombináns DNS meghatározása, mire szolgál, és a folyamat hogy tartják. Az összes stádiumot elemezni fogjuk, hogy jobban ismerje ezt a genetikai technikát. Elkezdtük!

A rekombináns DNS technika áll a kiválasztott gént egy vektorba vezetjük be. A vektor a DNS amelyet könnyű elkülöníteni, például a plazmid (A baktériumokra és más prokarióta organizmusokra jellemző körkörös és extrakromoszómális DNS).

A kérdéses gént hordozó vektort egy gazdasejtbe vezetik be, ahol képes lesz rá megismételnia sejt DNS-től függetlenül.

Mire szolgál a rekombináns DNS?

A gazdasejt mechanizmusát felhasználva a vektor által bejuttatott gén expresszálódik, ami az említett gén által kódolt fehérje szintéziséhez vezet. Továbbá, amikor a hordozó sejt replikálódik, a kapott sejtek is tartalmazzák az említett gént, így létrehozva a új genetikailag módosított sejtvonal.

Az rDNS megszerzésének szakaszai a következők:

1 - A kérdéses gén izolálása és tisztítása

Az első lépésben a rekombinálandó gén izolálása a cél (például humán inzulin vagy növekedési faktor génje stb.)

• Sejtes DNS megszerzése: Ehhez szükséges, hogy a DNS felszabadítsa a sejtekből a DNS-t, amelyet a sejtek lízisével meg kell szakítani. Amikor a sejtek megszakadnak, felszabadítják genetikai anyagukat (DNS) más molekulákkal, például fehérjékkel vagy RNS-kel együtt, ezért el kell különíteni és meg kell tisztítani a sejt DNS-ét.
• Az izolált gén megszerzése: Miután a sejtes DNS-t parifizálták és koncentrálták, restrikciós enzimek (nagyon specifikus enzimek, amelyek képesek megszakítani a DNS-szekvenciát bizonyos pontokon) segítségével vágni kell a DNS-t. Megfelelő restrikciós enzimek hatására felszabadul a gén, amely centrifugálással vagy kromatográfiás technikákkal izolálható.

2- Rekombináns DNS képződése

A vektor az a genetikai anyag, amely beépítse az izolált gént és szállítsa a gazdasejt belsejében.
A vektor általában egy plazmid (a prokariótákra jellemző körkörös DNS), egy vírus vagy egy mesterségesen létrehozott kromoszóma, amelynek meg kell felelnie a következő jellemzőknek:

• Könnyen elkülöníthetőnek és kis méretűnek kell lennie.
• Olyan szekvenciákat kell tartalmaznia, amelyeket a kívánt gén bevezetésének tényezői felismernek.
• Képesnek kell lennie bejutni a gazdasejtbe, hogy a sejt DNS-jétől függetlenül reprodukálódjon benne.
• Tartalmaznia kell egy genetikai markert, amely lehetővé teszi a könnyű azonosítását és izolálását, például egy antibiotikum-rezisztencia gént.

A szakasz a rekombináns DNS-eljárás ezen második szakaszának két szakasza:

1. Vágja el a vektort: A beillesztendő gén előállításához használt restrikciós enzimek felhasználásával a vektor DNS-be vágást végeznek, a DNS két végét szabadon hagyva.
2. Helyezze be a gént: A restrikciós enzimek hatása által okozott szabad végek azok a pontok, ahol a korábban izolált gén beilleszkedik a gén izolálásának és tisztításának első szakaszába. A vektor és a gén közötti egyesülés (amelyet egyszer beillesztenek a vektorba inzertnek nevezünk) cselekvéssel történik a ligáz enzim, amely a vektor és az inszert között kovalens kötést katalizál, és így a Rekombináns DNS.

3- Az rDNS bevezetése a gazdasejtbe

Ezt a lépést megteheti különböző technikák például fizikai-kémiai eszközökkel megváltoztathatja a gazdasejt membránjának permeabilitását az rDNS átjutásának lehetővé tétele érdekében, az rDNS mikroinjekcióját Mikropipetta alkalmazásával az rDNS bevezetése a sejtmembránnal összeolvadni képes liposzómákba annak tartalmának a sejt citoplazmájába történő felszabadításához. Vendég.

A gazdasejteknek olyan sejteknek kell lenniük, amelyek nagyon gyorsan szaporodnak, akár bakteriális sejtek, élesztő sejtek, akár rákos sejtek felhasználásával.

4- Gazdasejtek tenyésztése

Miután az rDNS-t bejuttatták a gazdasejtekbe, azok már megosztottságuk indukálásával művelik hogy nagyszámú sejtet nyerjünk az rDNS-sel. A sejteket Petri-csészékben tenyésztik, amelyek lehetővé teszik a telepek izolálását. amelyeket később folyékony közegben tenyésztenek, így nagyszámú klón (genetikailag azonos sejt ).

5. Rekombináns DNS-t tartalmazó sejtek kimutatása és szelekciója

Ebben az utolsó szakaszban kb azonosítsa a sejteket rDNS-sel. Ezeknek a sejteknek az azonosítására markert használnak az rDNS jelenlétének kimutatására. Ezek A genetikai markerek sokfélék lehetnek, erre példa lehet a gazdasejtek tenyésztése a jelenlétében antibiotikum. Amikor a tenyészetben jelen lévő antibiotikum-rezisztencia gént korábban beépítették az rDNS-be.