რეკომბინანტული დნმ: განმარტება და პროცესი
ტექნიკა რეკომბინანტული დნმ (დნმ) არის ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება გენეტიკური ინჟინერია და შედგება შექმნისგან ინ ვიტრო ხელოვნური დნმ-ის მოლეკულების, რომელშიც გაერთიანებულია სხვადასხვა სახეობის გენეტიკური მასალა. ამ მიზეზით, ამგვარად მიღებულ მოლეკულებს ქიმერულ დნმ ან ქიმერებს უწოდებენ.
ეს ტექნიკა ქმნის ბიოტექნოლოგიისა და გენეტიკური ინჟინერიის საფუძველს და მრავალჯერადი გამოყენება აქვს სოფლის მეურნეობიდან ბიომედიცინამდე. მაგალითად, ის საშუალებას იძლევა შეისწავლოს გარკვეული გენის გამოხატვა, მიიღონ სახეობები მცენარეები, რომლებიც გამოხატავენ წინააღმდეგობას გარკვეული მავნებლების მიმართ ან იღებენ ადამიანის ინსულინს წყაროებიდან ცხოველები.
მასწავლებლის ამ გაკვეთილზე ჩვენ ვაჩვენებთ რეკომბინანტული დნმ-ის განმარტება, რისთვის არის იგი და პროცესი რომ ტარდება. ჩვენ გავაანალიზებთ ყველა ეტაპს ისე, რომ თქვენ უკეთ იცოდეთ ეს გენეტიკური ტექნიკა. Ჩვენ დავიწყეთ!
რეკომბინანტული დნმ ტექნიკა შედგება შერჩეული გენის ვექტორში შეყვანა. ვექტორი არის მცირე თანმიმდევრობა დნმ ადვილად გამოსაყოფად, მაგალითად პლაზმიდი (ბაქტერიებისა და სხვა პროკარიოტული ორგანიზმებისათვის დამახასიათებელი წრიული და ექსტრაქრომოსომული დნმ).
დაინტერესებული გენის გადამტანი ვექტორი შედის მასპინძელ უჯრედში, სადაც მას საშუალება ექნება გამეორებაუჯრედული დნმ-სგან დამოუკიდებლად.
რისთვის არის რეკომბინანტული დნმ?
მასპინძელი უჯრედის დანადგარების გამოყენებით, ვექტორით შემოტანილი გენი გამოიხატება, რაც ხსენებული გენით კოდირდება ცილის სინთეზამდე. გარდა ამისა, მატარებელი უჯრედის გამეორებისას, შედეგად მიღებული უჯრედები ასევე შეიცავენ აღნიშნულ გენს, რითაც შექმნიან a ახალი გენმოდიფიცირებული უჯრედული ხაზი.
გამოსახულება: კვლევის კარიბჭე
RDNA მიღების ეტაპები შემდეგია:
1- საინტერესო გენის იზოლირება და გაწმენდა
ამ პირველ ეტაპზე მიზანია იზოლირება განმეორებით კომბინირებული გენისთვის (მაგალითად, ადამიანის ინსულინის გენი ან ზრდის ფაქტორი და ა.შ.)
- ფიჭური დნმ-ის მიღება: ამისათვის საჭიროა დნმ-მ უჯრედებიდან გაათავისუფლოს დნმ, რომელიც უნდა გატეხილი იყოს უჯრედის ლიზით. უჯრედების გატეხვისას, ისინი ათავისუფლებენ გენეტიკურ მასალას (დნმ) სხვა მოლეკულებთან ერთად, როგორიცაა ცილები ან რნმ, რის გამოც საჭიროა უჯრედული დნმ-ის იზოლირება და გაწმენდა.
- იზოლირებული გენის მიღება: უჯრედული დნმ-ის პარიტიზაციისა და კონცენტრირების შემდეგ, საჭიროა დნმ-ის მოჭრა მზღუდავი ფერმენტების გამოყენებით (ძალიან სპეციფიკური ფერმენტები, რომლებსაც შეუძლიათ დნმ-ის თანმიმდევრობის დარღვევა გარკვეულ წერტილებში). შესაფერისი შეზღუდვის ფერმენტების მოქმედება ათავისუფლებს გენს, რომლის იზოლირებაც შესაძლებელია ცენტრიფუგაციის ან ქრომატოგრაფიის ტექნიკის საშუალებით.
2- რეკომბინანტული დნმ-ის ფორმირება
ვექტორი არის გენეტიკური მასალა, რომელიც ჩართეთ იზოლირებული გენი და ტრანსპორტირება მასპინძელი უჯრედის შიგნით.
ვექტორი, როგორც წესი, არის პლაზმიდი (პროკარიოტებისთვის დამახასიათებელი მრგვალი დნმ), ვირუსი ან ხელოვნურად შექმნილი ქრომოსომა, რომელიც უნდა აკმაყოფილებდეს შემდეგ მახასიათებლებს:
- ეს უნდა იყოს მარტივი იზოლირება და მცირე ზომის.
- იგი უნდა შეიცავდეს თანმიმდევრობებს, რომლებიც აღიარებულია სასურველი გენის შემოღების ფაქტორებით.
- მას უნდა შეეძლოს მასპინძელ უჯრედში შეყვანა, უჯრედული დნმ-ისგან დამოუკიდებლად, მის შიგნით გამრავლებისთვის.
- იგი უნდა შეიცავდეს გენეტიკურ მარკერს, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია მისი ადვილად იდენტიფიცირება და იზოლირება, მაგალითად ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის გენი.
ეტაპები რეკომბინანტული დნმ პროცესის ამ მეორე ეტაპიდან ორია:
- დავჭრათ ვექტორი: იმავე შეზღუდვის ფერმენტების გამოყენებით, რომლებიც გამოიყენება ჩასასმელი გენის მისაღებად, ხდება ვექტორულ დნმ-ში ჭრა, რის გამოც დნმ-ის ორი ბოლო თავისუფალია.
- ჩადეთ გენი: შეზღუდვის ფერმენტების მოქმედებით გამოწვეული თავისუფალი ბოლოები არის წერტილი, სადაც ადრე იზოლირებული გენი ჩასმული იქნება გენის იზოლირებისა და გაწმენდის პირველ ეტაპზე. ვექტორსა და გენს შორის კავშირი (რომელსაც ვექტორში ერთხელ შეჰყავთ ჩანართი) ხდება მოქმედებით ფერმენტ ლიგაზას, რომელიც კატალიზირებს კოვალენტურ კავშირს ვექტორსა და ჩანართს შორის, რის გამოც წარმოიქმნება მოლეკულა რეკომბინანტული დნმ.
3- rDNA– ს შეყვანა მასპინძელ უჯრედში
ეს ნაბიჯი შეიძლება გაკეთდეს მიერ სხვადასხვა ტექნიკა როგორიცაა ფიზიკოქიმიური საშუალებებით მასპინძელი უჯრედის მემბრანის გამტარიანობა, რათა დაუშვას rDNA, rDNA მიკროინექცია მიკროპიპეტის გამოყენებით, rDNA– ს შეყვანა ლიპოზომებში, რომელსაც შეუძლია უჯრედის მემბრანის შერწყმა და მისი შინაარსი გაათავისუფლოს უჯრედის ციტოპლაზმაში. სტუმარი
მასპინძელი უჯრედები უნდა იყოს უჯრედები, რომლებიც ძალიან სწრაფად მრავლდებიან, ან ბაქტერიული უჯრედების, საფუარის უჯრედების ან კიბოს უჯრედების გამოყენებით.
4- მასპინძელი უჯრედების კულტურა
მას შემდეგ, რაც rDNA შეიტანება მასპინძელ უჯრედებში, ეს ხდება გაშენებულია მათი დაყოფის გამოწვევით rDNA– ს შემცველი უჯრედების დიდი რაოდენობის მისაღებად. უჯრედები გაიზარდა პეტრის კერძებში, რომლებიც კოლონიების იზოლირებას იძლევა. რომლებიც შემდგომ კულტივირდება თხევად საშუალებებში, რითაც მიიღება დიდი რაოდენობით კლონები (გენეტიკურად იდენტური უჯრედები) ).
5- რეკომბინანტული დნმ-ის შემცველი უჯრედების აღმოჩენა და შერჩევა
ამ ბოლო ეტაპზე საქმე ეხება იდენტიფიცირება rDNA– ს მქონე უჯრედები. ამ უჯრედების იდენტიფიკაციისთვის გამოიყენება მარკერები rDNA– ს არსებობის დასადგენად. ესენი გენეტიკური მარკერები შეიძლება მრავალფეროვანი იყოს, მაგალითად, მასპინძელი უჯრედების კულტურა შეიძლება იყოს a ანტიბიოტიკი. როდესაც კულტურაში არსებული ანტიბიოტიკების წინააღმდეგობის გენი ადრე იქნა შეყვანილი rDNA- ში.
