DNA rekombinan: definisi dan proses

Teknik dari DNA rekombinan (DNAr) adalah teknik yang digunakan rekayasa genetika dan yang terdiri dari menciptakan in vitro molekul DNA buatan di mana materi genetik dari spesies yang berbeda digabungkan. Untuk alasan ini, molekul yang diperoleh disebut DNA chimeric atau chimera.

Teknik ini menjadi dasar bioteknologi dan rekayasa genetika dan memiliki banyak aplikasi mulai dari pertanian hingga biomedis. Misalnya, memungkinkan studi tentang ekspresi gen tertentu, memperoleh spesies tanaman menunjukkan resistensi terhadap hama tertentu atau memperoleh insulin manusia dari sumber hewan.

Dalam pelajaran dari GURU ini, kami akan menunjukkan kepada Anda definisi DNA rekombinan, untuk apa dan prosesnya yang diadakan. Kami akan menganalisis semua tahapan sehingga Anda lebih tahu teknik genetik ini. Kami memulai!

Teknik DNA rekombinan terdiri dari: memperkenalkan gen yang dipilih ke dalam vektor. Vektor adalah barisan kecil dari DNA yang mudah diisolasi, seperti plasmid (DNA melingkar dan ekstrakromosomal khas bakteri dan organisme prokariotik lainnya).

Vektor yang membawa gen yang diinginkan dimasukkan ke dalam sel inang di mana ia akan dapat mengulangiterlepas dari DNA seluler.

Untuk apa DNA rekombinan?

Menggunakan mesin sel inang, gen yang diperkenalkan oleh vektor akan diekspresikan yang mengarah ke sintesis protein yang dikodekan oleh gen tersebut. Selanjutnya, ketika sel pembawa bereplikasi, sel yang dihasilkan juga akan mengandung gen tersebut, sehingga menciptakan a garis sel baru yang dimodifikasi secara genetik.

Tahapan mendapatkan rDNA adalah sebagai berikut:

1- Isolasi dan pemurnian gen yang diinginkan

Pada langkah pertama ini, tujuannya adalah untuk mengisolasi gen yang akan direkombinasi (misalnya, gen untuk insulin manusia atau faktor pertumbuhan, dll.)

• Mendapatkan DNA seluler: Untuk ini, DNA perlu melepaskan DNA dari sel, yang harus dipecah oleh lisis sel. Ketika sel pecah, mereka melepaskan materi genetik (DNA) mereka bersama dengan molekul lain seperti protein atau RNA, itulah sebabnya mengapa perlu untuk mengisolasi dan memurnikan DNA seluler.
• Mendapatkan gen yang diisolasi: Setelah DNA seluler diparifikasi dan dipekatkan, perlu dilakukan pemotongan DNA menggunakan enzim restriksi (enzim yang sangat spesifik yang mampu memecah urutan DNA pada titik-titik tertentu). Tindakan enzim restriksi yang sesuai membebaskan gen yang dapat diisolasi dengan cara sentrifugasi atau teknik kromatografi.

2- Pembentukan DNA rekombinan

Vektor adalah materi genetik yang menggabungkan gen yang terisolasi dan mengangkutnya di dalam sel inang.
Vektor biasanya berupa plasmid (DNA melingkar khas prokariota), virus atau kromosom buatan, yang harus memenuhi karakteristik berikut:

• Itu harus mudah diisolasi dan ukurannya kecil.
• Itu harus berisi urutan yang dikenali oleh faktor-faktor yang memperkenalkan gen yang diinginkan.
• Itu harus dapat memasuki sel inang untuk mereplikasi di dalamnya secara independen dari DNA seluler.
• Itu harus mengandung penanda genetik yang memungkinkannya untuk dengan mudah diidentifikasi dan diisolasi, seperti gen resistensi antibiotik.

Itu tahapan Ada dua fase kedua dari proses DNA rekombinan ini:

1. Potong vektor: Menggunakan enzim restriksi yang sama yang digunakan untuk mendapatkan gen yang akan disisipkan, potongan dibuat pada DNA vektor, meninggalkan dua ujung DNA bebas.
2. Masukkan gen: Ujung bebas yang disebabkan oleh kerja enzim restriksi adalah titik dimana gen yang diisolasi sebelumnya akan disisipkan pada tahap pertama isolasi dan pemurnian gen. Penyatuan antara vektor dan gen (yang pernah dimasukkan ke dalam vektor disebut sisipan), terjadi melalui aksi dari enzim ligase yang mengkatalisis ikatan kovalen antara vektor dan sisipan sehingga menimbulkan molekul DNA rekombinan.

3- Pengenalan rDNA ke dalam sel inang

Langkah ini dapat dilakukan dengan teknik yang berbeda seperti mengubah dengan cara fisikokimia permeabilitas membran sel inang untuk memungkinkan lewatnya rDNA, injeksi mikro rDNA Menggunakan mikropipet, pengenalan rDNA ke dalam liposom yang mampu menyatu dengan membran sel untuk melepaskan isinya ke dalam sitoplasma sel Tamu.

Sel inang harus sel yang bereproduksi dengan sangat cepat, baik menggunakan sel bakteri, sel ragi, atau sel kanker.

4- Kultur sel inang

Setelah rDNA dimasukkan ke dalam sel inang, ini dibudidayakan dengan menginduksi divisi mereka untuk mendapatkan sejumlah besar sel yang mengandung rDNA. Sel-sel ditanam di cawan Petri yang memungkinkan isolasi koloni. yang kemudian dikultur dalam media cair, sehingga memperoleh sejumlah besar klon (sel yang identik secara genetik) ).

5- Deteksi dan pemilihan sel yang mengandung DNA rekombinan

Pada tahap terakhir ini tentang mengidentifikasi sel dengan rDNA. Untuk mengidentifikasi sel-sel ini, penanda digunakan untuk mendeteksi keberadaan rDNA. Ini Penanda genetik bisa beragam, contohnya adalah kultur sel inang dengan adanya a antibiotika. Ketika gen resistensi antibiotik yang ada dalam kultur sebelumnya telah dimasukkan ke dalam rDNA.