Rekombinantti-DNA (deoksiribonukleiinihappo) on synteettinen nukleiinihappotyyppi, joka on luotu yhdistämällä DNA sekvenssejä yhdessä, joita ei luonnollisesti olisi olemassa normaaleissa olosuhteissa ja ympäristössä olosuhteissa.
Rekombinantti-DNA: n valmistusprosessi tehdään yleensä rekombinanttiplasmidilla. Erityisesti se tehdään kehittyneellä biologian ja genetiikan DNA-tekniikan menettelyllä, joka tunnetaan nimellä geenikloonaus. Rekombinantti-DNA viedään soluun, joka tuottaa sitten täysin uuden proteiinin, ja sitä käytetään syntetisoimaan lääkkeitä, vasta-aineita tai spesifisiä proteiineja vain tutkimusta varten.
Johdanto yhdistelmä-DNA-tekniikkaan
Luovuttajaorganismista tai biologisesta lähteestä saatu DNA uutetaan ensin soluista ja alistetaan sitten leikkausprosessille, joka tunnetaan entsymaattisena rajoituksena. Tämä tuottaa DNA-fragmentteja, jotka sisältävät mielenkiinnon kohteena olevan geenin tai geenit. Nämä fragmentit voidaan sitten "kloonata" (ts. Insertoida) tai kiinnittää fragmentteihin vastaanottajaorganismista.
Ne lisätään seuraavaksi suurempiin DNA-molekyyleihin ("rekombinantti plasmidi"), jotka laitetaan bakteereihin ja annetaan lisääntyä. Rekombinantti-DNA otetaan sitten talteen ja todennetaan.
Lue lisää rekombinantti-DNA-tekniikan eduista ja haitoista.
DNA: n eristäminen
DNA on ensin uutettava ja puhdistettava muista solumolekyyleistä, kuten ribonukleiinihapoista (RNA), proteiineista ja rakenteista, kuten solukalvoista. Kloonaustarkoituksiin DNA saadaan ytimestä ja tunnetaan nimellä "genominen DNA". Yksi yleinen menetelmä DNA: lle uuttaminen tapahtuu solukomponenttien ultrasentrifugoinnilla tiheysgradientissa, joka muodostetaan etidiumbromidista cesiumissa kloridi.
Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää sarjaa emäksisiä ja suolapuskuripesuja DNA: n talteenottamiseksi. Kun tämä on saostunut ja puhdistettu kaikista muista ei-toivotuista epäpuhtauksista, DNA voidaan leikata palasiksi.
Rajoitusentsyymin DNA: n pilkkominen
Rajoitusentsyymit ovat entsyymejä, jotka pilkkovat hyvin spesifisiä DNA-sekvenssejä; niitä käytetään ainutlaatuisten DNA-fragmenttien luomiseen. Tämä prosessi varmistaa, että mitään epätarkkoja, virheellisiä tai ei-toivottuja sekvenssejä syntyy ja niistä tulee yhdistetään vahingossa lopulliseen rekombinantti-DNA: han, mikä voi johtaa sekä kokeelliseen epäonnistumiseen että solukuolema.
Haluttujen DNA-fragmenttien tuottamiseksi käytetään spesifistä yksittäistä (tai niiden yhdistelmää) entsyymejä, jotta DNA pilkotaan tai pilkotaan. Fragmentit puhdistetaan sitten geelielektroforeesilla, joka erottaa ne ei-toivotusta DNA: sta. Raakamman DNA-tekniikan menetelmä sisältää yksinkertaisesti mekaanisen leikkaamisen, joka repii pidemmät DNA-segmentit pienemmiksi, joita voidaan käyttää kloonaamiseen.
DNA-ligaatio
Ligaatio on prosessi, jossa luovuttajan ja vastaanottajan (tai vektori) DNA-fragmentit kiinnitetään tai liitetään yhteen rekombinantin plasmidi-DNA-molekyylin luomiseksi. Ihannetapauksessa fragmenttien luomiseksi valitut restriktioentsyymit olisivat olleet hyvin huolellisesti harkittuja ja suunniteltuja siten, että ne mahdollistaisivat näiden bittien yhdistämisen palapelin tavoin.
Tätä varten edullisia ovat restriktioentsyymit, jotka tuottavat yhteensopivia "tahmeat päät", niin että kaikki yhteensopivat fragmentit liittyvät luonnollisesti toisiinsa. Muussa tapauksessa DNA-ligaasientsyymiä voidaan käyttää liittämään DNA-segmentit fosfodiesterisidoksilla.
Rekombinantti-DNA-replikaatio
Transformaatioprosessia tai lämpöshokkia käytetään rekombinantti-DNA-molekyylin sijoittamiseen isäntäbakteerisoluun, joka voi sitten tuottaa monia kopioita synteettisestä DNA: sta. Näitä bakteereja kasvatetaan agarmaljoilla, viljellään erityisissä bakteeriliemissä ja sitten hajotetaan rekombinantti-DNA: n vapauttamiseksi. Lopuksi, DNA voidaan todentaa DNA-sekvensoinnilla, toiminnallisilla kokeilla ja restriktioentsyymien pilkkomisella.
Käyttää rekombinantti-DNA: ta
Rekombinanttia DNA-tekniikkaa käytetään kaikkeen akateemisista laboratoriokokeista farmaseuttisten lääkkeiden luomiseen. Se on myös tärkeä osa DNA-sekvensointia ja geenien tunnistamista.
Voit lukea lisää tälle käyttötarkoituksia DNA-tekniikka täällä.
Lue lisää rekombinantti-DNA: n ja geenitekniikan välisestä erosta.
