Rekombinantā DNS: definīcija un process

Tehnika Rekombinantā DNS (DNSr) ir metode, ko izmanto gēnu inženierijā un kas sastāv no radīšanas in vitro mākslīgo DNS molekulu, kurās apvienots dažādu sugu ģenētiskais materiāls. Šī iemesla dēļ šādi iegūtās molekulas sauc par himērisko DNS vai himērām.

Šis paņēmiens ir biotehnoloģijas un gēnu inženierijas pamats, un tam ir dažādi pielietojumi, sākot no lauksaimniecības līdz biomedicīnai. Piemēram, tas ļauj izpētīt noteikta gēna izpausmi, iegūstot sugas augi, kas izrāda rezistenci pret noteiktiem kaitēkļiem vai iegūst cilvēka insulīnu no avotiem dzīvnieki.

Šajā skolotāja stundā mēs jums parādīsim rekombinantās DNS definīcija, kam tā paredzēta, un process kas tiek turēts. Mēs analizēsim visus posmus, lai jūs labāk zinātu šo ģenētisko paņēmienu. Mēs sākām!

Rekombinantās DNS tehnika sastāv no ieviešot izvēlēto gēnu vektorā. Vektors ir maza sekvence DNS to ir viegli izolēt, piemēram, a plazmīds (Cirkulāra un ārpushromosomu DNS, kas raksturīga baktērijām un citiem prokariotu organismiem).

Vektors, kas satur interesējošo gēnu, tiek ievadīts saimniekšūnā, kur tas varēs

atkārtotneatkarīgi no šūnu DNS.

Kam domāta rekombinantā DNS?

Izmantojot saimniekšūnas mehānismu, tiks atklāts vektora ievadītais gēns, kas novedīs pie minētā gēna kodētās olbaltumvielas sintēzes. Turklāt, kad nesēja šūna atkārtojas, iegūtās šūnas saturēs arī minēto gēnu, tādējādi radot a jauna ģenētiski modificēta šūnu līnija.

RDNS iegūšanas posmi ir šādi:

1. Interesējošā gēna izolēšana un attīrīšana

Šajā pirmajā posmā mērķis ir izolēt rekombinējamo gēnu (piemēram, cilvēka insulīna gēnu vai augšanas faktoru utt.)

• Šūnu DNS iegūšana: Lai to izdarītu, DNS ir nepieciešams atbrīvot DNS no šūnām, kas ir jāsadala ar šūnu lizu. Kad šūnas saplīst, tās atbrīvo savu ģenētisko materiālu (DNS) kopā ar citām molekulām, piemēram, olbaltumvielām vai RNS, tāpēc ir nepieciešams izolēt un attīrīt šūnu DNS.
• Izolētā gēna iegūšana: Kad šūnu DNS ir parificēts un koncentrēts, ir nepieciešams DNS sagriezt, izmantojot restrikcijas enzīmus (ļoti specifiskus enzīmus, kas noteiktos punktos spēj sadalīt DNS secību). Piemērotu restrikcijas enzīmu darbība atbrīvo gēnu, kuru var izolēt ar centrifugēšanas vai hromatogrāfijas paņēmieniem.

2- Rekombinantās DNS veidošanās

Vektors ir ģenētiskais materiāls, kas iekļaut izolēto gēnu un transportēt to uzņēmējas šūnas iekšienē.
Vektors parasti ir plazmīds (prokariotiem raksturīga apļveida DNS), vīruss vai mākslīgi izveidota hromosoma, kurai jāatbilst šādām īpašībām:

• Tam jābūt viegli izolējamam un mazam izmēram.
• Tajā jābūt sekvencēm, kuras atpazīst pēc vēlamā gēna ieviešanas faktoriem.
• Tam jāspēj iekļūt saimniekšūnā, lai tajā replikētos neatkarīgi no šūnu DNS.
• Tajā jābūt ģenētiskajam marķierim, kas ļauj to viegli identificēt un izolēt, piemēram, antibiotiku rezistences gēns.

The posmos Rekombinantā DNS procesa otrajā posmā ir divi:

1. Izgrieziet vektoru: Izmantojot tos pašus restrikcijas enzīmus, ko izmanto ievietojamā gēna iegūšanai, vektora DNS tiek izdarīts griezums, atstājot divus DNS galus brīvus.
2. Ievietojiet gēnu: Brīvie gali, ko izraisa restrikcijas enzīmu darbība, ir punkts, kur iepriekš izolētais gēns tiks ievietots gēna izolēšanas un attīrīšanas pirmajā posmā. Savienība starp vektoru un gēnu (kas pēc ievadīšanas vektorā tiek saukta par ieliktni) notiek ar darbību - enzīma ligāzes, kas katalizē kovalento saiti starp vektoru un ieliktni, kas rada Rekombinantā DNS.

3- rDNS ievadīšana saimniekšūnā

Šo soli var izdarīt dažādas tehnikas piemēram, mainot ar fizikāli ķīmiskajiem līdzekļiem saimniekšūnas membrānas caurlaidību, lai ļautu iziet rDNS, rDNS mikroinjekciju Izmantojot mikropipeti, rDNS ievadīšana liposomās, kas spēj saplūst ar šūnas membrānu, lai atbrīvotu tās saturu šūnas citoplazmā Viesis.

Saimniekšūnām jābūt šūnām, kas ļoti ātri pavairojas, izmantojot baktēriju šūnas, rauga šūnas vai vēža šūnas.

4 - Saimnieku šūnu kultūra

Kad rDNS ir ievadīts saimniekšūnās, šie tiek kultivēti, izraisot to dalīšanos lai iegūtu lielu skaitu šūnu, kas satur rDNS. Šūnas tiek audzētas Petri traukos, kas ļauj izolēt kolonijas. kurus pēc tam kultivē šķidrā vidē, tādējādi iegūstot lielu skaitu klonu (ģenētiski identiskas šūnas ).

5. Rekombinanto DNS saturošu šūnu noteikšana un atlase

Šajā pēdējā posmā tas ir par identificēt šūnas ar rDNS. Lai identificētu šīs šūnas, tiek izmantoti marķieri, lai noteiktu rDNS klātbūtni. Šie Ģenētiskie marķieri var būt dažādi, piemēram, saimnieku šūnu kultūra a klātbūtnē antibiotika. Kad kultūrā esošais antibiotiku rezistences gēns iepriekš ir iekļauts rDNS.