재조합 DNA는 무엇입니까?
재조합 DNA는 실험실에서 인공적으로 생성 된 DNA 염기 서열입니다. DNA는 살아있는 유기체를 구성하는 단백질을 생산하는 데 사용되는 주형 세포이며 DNA 가닥을 따라 질소 염기의 배열이 형성되는 단백질을 결정합니다. DNA 덩어리를 분리하고 다른 서열과 재조합함으로써 연구자들은 박테리아 나 다른 숙주 세포 내에서 DNA를 복제하고 인슐린과 같은 유용한 단백질을 생산할 수 있습니다. 클로닝은 수정 및 분석이 가능한 다량의 DNA를 생성하기 때문에 특정 DNA 서열을 훨씬 쉽게 연구 할 수 있습니다.
재조합 DNA 구축 방법
형질 전환은 DNA 조각이 플라스미드에 삽입되는 과정입니다. DNA는 제한 효소를 사용하여 절단됩니다. 이 효소는 박테리아 세포에서 방어 메커니즘으로 생성되며 DNA 분자의 특정 부위를 표적으로 삼아 분리합니다. 제한 효소는 DNA 세그먼트에 "끈적한 끝"을 만들기 때문에 특히 유용합니다. 벨크로와 마찬가지로 이러한 끈적한 끝은 DNA가 보완적인 세그먼트와 쉽게 결합되도록합니다.
관심 유전자와 플라스미드는 모두 동일한 제한 효소에 노출됩니다. 이것은 많은 다른 분자를 생성합니다. 일부는 관심 유전자를 포함하는 플라스미드이고, 일부는 다른 유전자를 포함하는 플라스미드이며, 일부는 함께 두 개의 플라스미드입니다. 그런 다음 플라스미드를 박테리아 세포에 다시 도입하여 복제하고 원하는 재조합 DNA 분자를 다양한 유형의 분석을 통해 식별합니다. 예를 들어, 플라스미드가 특정 유전자에서 분리 된 경우 과학자는 해당 유전자를 발현하지 못하는 세포를 찾아 성공적인 재조합을 확인할 수 있습니다.
비 박테리아 형질 전환은 본질적으로 동일한 과정이지만 비 박테리아 세포를 숙주로 사용합니다. DNA는 숙주 세포의 핵에 직접 주입 할 수 있습니다. 연구원들은 또한 DNA로 코팅 된 미세한 금속 입자로 세포를 공격 할 수 있습니다.
형질 감염은 형질 전환과 매우 유사하지만 플라스미드 대신 파지가 사용됩니다. 파지는 박테리아를 감염시키는 바이러스입니다. 파지와 플라스미드는 모두 박테리아 세포 내에서 빠르게 복제되기 때문에이 과정에 이상적입니다.
재조합 DNA 서열 복제 및 사용
일단 연구자들이 재조합 서열을 포함하는 특정 박테리아 세포를 확인하면, 그들은 배양에서 그 세포를 성장시키고 다량의 유전자를 생성 할 수 있습니다. 박테리아 세포가 실제로 인간 또는 동물 숙주 세포에서 단백질을 생성하도록하는 것은 어렵지만 이러한 생산을 쉽게하기 위해 유전자 발현을 조정하는 방법이 있습니다. 유핵 세포가 숙주 세포로 사용되면 (비 박테리아 형질 전환에서와 같이) 세포는 재조합 유전자를 발현하는 데 더 적은 문제를 갖습니다.
유전자가 대량으로 복제되면 DNA 라이브러리에 저장하고 시퀀싱하고 연구 할 수 있습니다. 재조합 DNA 기술은 법의학, 유전병 연구, 농업 및 제약 분야에서 많은 중요한 발견을 가능하게했습니다.