Rekombinant DNA: tanım ve süreç

tekniği Rekombinant DNA (DNAr) genetik mühendisliğinde kullanılan ve oluşturmaktan oluşan bir tekniktir. laboratuvar ortamında farklı türlerden gelen genetik materyalin bir araya getirildiği yapay DNA moleküllerinden oluşur. Bu nedenle bu şekilde elde edilen moleküllere kimerik DNA veya kimera denir.

Bu teknik, biyoteknoloji ve genetik mühendisliğinin temelini oluşturur ve tarımdan biyotıbba kadar çok sayıda uygulamaya sahiptir. Örneğin, belirli bir genin ekspresyonunun çalışılmasına, türlerin elde edilmesine izin verir. belirli zararlılara direnç gösteren veya kaynaklardan insan insülini elde eden bitkiler hayvanlar.

Bir ÖĞRETMENden aldığımız bu derste size rekombinant DNA'nın tanımı, ne işe yaradığı ve süreci ki tutulur. Bu genetik tekniği daha iyi bilmeniz için tüm aşamaları analiz edeceğiz. Biz başladık!

Rekombinant DNA tekniği şunlardan oluşur: seçilen genin bir vektöre eklenmesi. Bir vektör küçük bir dizidir DNA izole edilmesi kolaydır, örneğin plazmit (Bakteriler ve diğer prokaryotik organizmalar için tipik olan dairesel ve ekstrakromozomal DNA).

İlgilenilen geni taşıyan vektör, bir konak hücreye sokulur ve burada tekrarlamakhücresel DNA'dan bağımsızdır.

Rekombinant DNA ne için?

Konakçı hücrenin mekanizması kullanılarak, vektör tarafından verilen gen, söz konusu gen tarafından kodlanan proteinin sentezine yol açacak şekilde ifade edilecektir. Ayrıca, taşıyıcı hücre replike olduğunda, ortaya çıkan hücreler de söz konusu geni içerecek ve böylece bir yeni genetiği değiştirilmiş hücre dizisi.

rDNA elde etme aşamaları şu şekildedir:

1- İlgilenilen genin izolasyonu ve saflaştırılması

Bu ilk adımda amaç, rekombine edilecek geni izole etmektir (örneğin, insan insülini geni veya bir büyüme faktörü vb.)

• Hücresel DNA'nın elde edilmesi: Bunun için DNA'nın hücrelerden hücre lizizi ile parçalanması gereken DNA'yı salması gerekir. Hücreler kırıldığında, proteinler veya RNA gibi diğer moleküllerle birlikte genetik materyallerini (DNA) serbest bırakırlar, bu nedenle hücresel DNA'yı izole etmek ve saflaştırmak gerekir.
• İzole edilmiş genin elde edilmesi: Hücresel DNA ayrıştırılıp konsantre edildikten sonra, kısıtlama enzimleri (belirli noktalarda DNA dizisini kırabilen çok özel enzimler) kullanılarak DNA'nın kesilmesi gerekir. Uygun kısıtlama enzimlerinin etkisi, santrifüjleme veya kromatografi teknikleri vasıtasıyla izole edilebilen geni serbest bırakır.

2- Rekombinant DNA oluşumu

Vektör, genetik materyaldir. izole edilmiş geni dahil edin ve taşıyın konak hücrenin içinde.
Vektör genellikle aşağıdaki özellikleri karşılaması gereken bir plazmit (prokaryotlara özgü dairesel DNA), bir virüs veya yapay olarak oluşturulmuş bir kromozomdur:

• İzole edilmesi kolay ve küçük boyutlu olmalıdır.
• İstenen geni yerleştirme faktörleri tarafından tanınan dizileri içermelidir.
• Hücresel DNA'dan bağımsız olarak, içinde çoğalmak için konakçı hücreye girebilmelidir.
• Antibiyotik direnç geni gibi kolayca tanımlanmasına ve izole edilmesine izin veren bir genetik belirteç içermelidir.

aşamalar rekombinant DNA sürecinin bu ikinci aşamasının iki aşaması vardır:

1. Vektörü kesin: Eklenecek geni elde etmek için kullanılan aynı kısıtlama enzimleri kullanılarak vektör DNA'sında bir kesim yapılır ve DNA'nın iki ucu serbest bırakılır.
2. Geni yerleştirin: Kısıtlama enzimlerinin etkisinin neden olduğu serbest uçlar, daha önce izole edilmiş genin, genin izolasyonunun ve saflaştırılmasının ilk aşamasında ekleneceği noktadır. Vektör ve gen (bir kez vektöre dahil edildiğinde ekleme olarak adlandırılır) arasındaki birlik, eylemle gerçekleşir. vektör ile ek arasındaki kovalent bağı katalize eden ligaz enziminin Rekombinant DNA.

3- rDNA'nın konak hücreye girişi

Bu adım şu şekilde yapılabilir: farklı teknikler örneğin rDNA'nın geçişine izin vermek için konakçı hücre zarının geçirgenliğinin fizikokimyasal yollarla değiştirilmesi, rDNA'nın mikroenjeksiyonu Bir mikropipet kullanarak, içeriğini hücrenin sitoplazmasına salmak için hücre zarı ile kaynaşabilen lipozomlara rDNA'nın sokulması Misafir.

Konakçı hücreler, bakteri hücreleri, maya hücreleri veya kanser hücreleri kullanarak çok hızlı çoğalan hücreler olmalıdır.

4- Konak hücre kültürü

rDNA, konakçı hücrelere yerleştirildikten sonra, bunlar bölünmelerini teşvik ederek yetiştirilirler rDNA içeren çok sayıda hücre elde etmek için. Hücreler, kolonilerin izolasyonunu sağlayan Petri kaplarında büyütülür. daha sonra sıvı ortamda büyütülen, böylece çok sayıda klon elde edilen (genetik olarak özdeş hücreler) ).

5- Rekombinant DNA içeren hücrelerin tespiti ve seçimi

Bu son aşamada yaklaşık rDNA ile hücreleri tanımlayın. Bu hücreleri tanımlamak için, rDNA'nın varlığını tespit etmek için işaretler kullanılır. Bunlar Genetik belirteçler çeşitli olabilir, bir örnek, bir hücre varlığında konakçı hücrelerin kültürü olabilir. antibiyotik. Kültürde bulunan antibiyotik direnç geni daha önce rDNA'ya dahil edildiğinde.