組換えDNA：定義とプロセス

のテクニック 組換えDNA (DNAr）は遺伝子工学を使用した技術であり、 試験管内で 異なる種からの遺伝物質が組み合わされた人工DNA分子の。 このため、このようにして得られた分子は、キメラDNAまたはキメラと呼ばれます。

この技術は、バイオテクノロジーと遺伝子工学の基礎を形成し、農業から生物医学に至るまで複数の用途があります。 たとえば、特定の遺伝子の発現を研究し、種を取得することができます 特定の害虫に対する耐性を示している、または供給源からヒトインスリンを入手している植物 動物。

教師からのこのレッスンでは、 組換えDNAの定義、その目的とプロセス それが開催されます。 この遺伝子技術をよりよく理解できるように、すべての段階を分析します。 私たちは始めました！

組換えDNA技術は以下から構成されます 選択した遺伝子をベクターに導入します。 ベクトルはの小さなシーケンスです DNA これは、次のように簡単に分離できます。 プラスミド （細菌および他の原核生物に典型的な円形および染色体外DNA）。

目的の遺伝子を運ぶベクターは、宿主細胞に導入され、そこで次のことが可能になります。 複製細胞のDNAとは独立して。

組換えDNAとは何ですか？

宿主細胞の機構を使用して、ベクターによって導入された遺伝子が発現され、前記遺伝子によってコードされるタンパク質の合成につながる。 さらに、キャリア細胞が複製するとき、結果として生じる細胞はまた、前記遺伝子を含み、したがって、 新しい遺伝子組み換え細胞株。

rDNAを取得する段階は次のとおりです。

1-目的の遺伝子の単離と精製

この最初のステップの目的は、組換えられる遺伝子（たとえば、ヒトインスリンの遺伝子や成長因子など）を分離することです。

• 細胞DNAの取得： このためには、DNAが細胞からDNAを放出する必要があり、細胞溶解によって破壊されなければなりません。 細胞が壊れると、タンパク質やRNAなどの他の分子と一緒に遺伝物質（DNA）を放出します。そのため、細胞のDNAを分離して精製する必要があります。
• 単離された遺伝子の入手： 細胞のDNAを精製して濃縮したら、制限酵素（特定のポイントでDNA配列を切断できる非常に特殊な酵素）を使用してDNAを切断する必要があります。 適切な制限酵素の作用により、遠心分離またはクロマトグラフィー技術によって単離できる遺伝子が遊離します。

2-組換えDNAの形成

ベクトルは遺伝物質です 単離された遺伝子を組み込み、それを輸送する 宿主細胞内。
ベクターは通常、プラスミド（原核生物に典型的な環状DNA）、ウイルス、または人工的に作成された染色体であり、次の特性を満たしている必要があります。

• 分離が容易で、サイズが小さい必要があります。
• 目的の遺伝子を導入する要因によって認識される配列が含まれている必要があります。
• 宿主細胞に侵入して、細胞のDNAとは無関係に宿主細胞内で複製できる必要があります。
• 抗生物質耐性遺伝子など、簡単に識別および分離できる遺伝子マーカーが含まれている必要があります。

ザ・ ステージ 組換えDNAプロセスのこの第2段階には2つあります。

1. ベクトルをカットします。 挿入する遺伝子を取得するために使用したのと同じ制限酵素を使用して、ベクターDNAに切り込みを入れ、DNAの両端を空けておきます。
2. 遺伝子を挿入します： 制限酵素の作用によって引き起こされる自由端は、以前に単離された遺伝子が遺伝子の単離および精製の最初の段階に挿入される点です。 ベクターと遺伝子（ベクターに導入されるとインサートと呼ばれる）の結合は、アクションによって発生します ベクターとインサート間の共有結合を触媒する酵素リガーゼの分子 組換えDNA。

3-宿主細胞へのrDNAの導入

このステップは次の方法で実行できます。 さまざまなテクニック 物理化学的変化などは、rDNAの通過、rDNAのマイクロインジェクションを可能にする宿主細胞膜の透過性を意味します マイクロピペットを使用して、細胞膜と融合してその内容物を細胞の細胞質に放出することができるリポソームへのrDNAの導入 ゲスト。

宿主細胞は、細菌細胞、酵母細胞、または癌細胞のいずれかを使用して、非常に迅速に繁殖する細胞でなければなりません。

4-宿主細胞の培養

rDNAが宿主細胞に導入されると、これらは 彼らの分裂を誘発することによって栽培されています rDNAを含む多数の細胞を取得します。 細胞は、コロニーの分離を可能にするペトリ皿で増殖します。 その後、液体培地で培養され、多数のクローン（遺伝的に同一の細胞）が得られます。 ).

5-組換えDNAを含む細胞の検出と選択

この最後の段階では、 rDNAで細胞を特定します。 これらの細胞を識別するために、マーカーを使用してrDNAの存在を検出します。 これら 遺伝子マーカーは多様である可能性があり、例としては、 抗生物質。 培養物に存在する抗生物質耐性遺伝子が以前にrDNAに組み込まれている場合。