Rekombinant DNA: definition och process

Tekniken för Rekombinant DNA (DNAr) är en teknik som används genteknik och som består i att skapa in vitro av artificiella DNA-molekyler där genetiskt material från olika arter kombineras. Av denna anledning kallas sålunda erhållna molekyler chimärt DNA eller chimärer.

Denna teknik utgör grunden för bioteknik och genteknik och har flera tillämpningar som sträcker sig från jordbruk till biomedicin. Till exempel tillåter det studier av uttrycket av en viss gen, erhållande av arter växter som visar resistens mot vissa skadedjur eller erhåller humant insulin från källor djur.

I den här lektionen från en LÄRARE ska vi visa dig definition av rekombinant DNA, vad det är för och processen som hålls. Vi kommer att analysera alla steg så att du vet bättre om denna genetiska teknik. Vi började!

Den rekombinanta DNA-tekniken består av införande av den valda genen i en vektor. En vektor är en liten sekvens av DNA som är lätt att isolera, till exempel en plasmid (Cirkulärt och extrakromosomalt DNA som är typiskt för bakterier och andra prokaryota organismer).

Vektorn som bär genen av intresse införs i en värdcell där den kommer att kunna återskapaoberoende av cellulärt DNA.

Vad är rekombinant DNA för?

Genom att använda värdcellens maskiner kommer den gen som introduceras av vektorn att uttryckas vilket leder till syntesen av det protein som kodas av nämnda gen. Vidare, när bärarcellen replikerar, kommer de resulterande cellerna också att innehålla genen, vilket skapar en ny genetiskt modifierad cellinje.

Stegen för att erhålla rDNA är som följer:

1 - Isolering och rening av genen av intresse

I detta första steg är målet att isolera genen som ska rekombineras (till exempel genen för humant insulin eller en tillväxtfaktor, etc.)

• Erhålla cellulärt DNA: För detta är det nödvändigt för DNA att frigöra DNA från cellerna, vilket måste brytas av celllys. När celler bryts släpper de sitt genetiska material (DNA) tillsammans med andra molekyler som proteiner eller RNA, varför det är nödvändigt att isolera och rena det cellulära DNA: t.
• Få den isolerade genen: När det cellulära DNA: n har parifierats och koncentrerats är det nödvändigt att skära DNA med hjälp av restriktionsenzymer (mycket specifika enzymer som kan bryta DNA-sekvensen vid vissa punkter). Verkan av lämpliga restriktionsenzymer frigör genen som kan isoleras med hjälp av centrifugerings- eller kromatografitekniker.

2- Bildning av rekombinant DNA

Vektorn är det genetiska materialet som införliva den isolerade genen och transportera den inuti värdcellen.
Vektorn är vanligtvis en plasmid (cirkulärt DNA typiskt för prokaryoter), ett virus eller en artificiellt skapad kromosom, som måste uppfylla följande egenskaper:

• Det ska vara enkelt att isolera och vara litet i storlek.
• Den måste innehålla sekvenser som känns igen av faktorerna för att införa den önskade genen.
• Den måste kunna komma in i värdcellen för att replikera inuti den oberoende av det cellulära DNA: t.
• Den måste innehålla en genetisk markör som gör att den lätt kan identifieras och isoleras, till exempel en antibiotikaresistensgen.

De steg Det finns två av denna andra fas i den rekombinanta DNA-processen:

1. Klipp ut vektorn: Med användning av samma restriktionsenzymer som används för att erhålla genen som ska införas, görs ett snitt i vektor-DNA: t, vilket lämnar två ändar av DNA fritt.
2. Infoga genen: De fria ändarna orsakade av verkan av restriktionsenzymer är den punkt där den tidigare isolerade genen kommer att införas i det första steget av isolering och rening av genen. Föreningen mellan vektorn och genen (som en gång infördes i vektorn kallas en insats) sker genom handling av enzymet ligas som katalyserar den kovalenta bindningen mellan vektorn och insatsen som ger upphov till molekylen av Rekombinant DNA.

3- Introduktion av rDNA i värdcellen

Detta steg kan göras av olika tekniker såsom att ändra med fysikalisk-kemiska medel permeabiliteten hos värdcellmembranet för att tillåta passage av rDNA, mikroinjektion av rDNA Genom att använda en mikropipett, införandet av rDNA i liposomer som kan smälta samman med cellmembranet för att frigöra dess innehåll i cellens cytoplasma Gäst.

Värdcellerna måste vara celler som reproducerar mycket snabbt med antingen bakterieceller, jästceller eller cancerceller.

4- Odling av värdceller

När rDNA har införts i värdcellerna är de odlas genom att framkalla deras uppdelning för att erhålla ett stort antal celler som innehåller rDNA. Cellerna odlas i petriskålar som möjliggör isolering av kolonier. som därefter odlas i flytande media och därmed erhåller ett stort antal kloner (genetiskt identiska celler ).

5- Detektion och selektion av celler som innehåller rekombinant DNA

I det sista steget handlar det om identifiera celler med rDNA. För att identifiera dessa celler används markörer för att detektera närvaron av rDNA. Dessa Genetiska markörer kan vara olika, ett exempel kan vara odlingen av värdceller i närvaro av a antibiotikum. När den antibiotikaresistensgen som finns i kulturen tidigare har införlivats i rDNA.