Rekombinantinė DNR (dezoksiribonukleino rūgštis) yra sintetinis nukleino rūgšties tipas, sukurtas susiejant DNR sekų, kurių natūraliai nebūtų esant normalioms aplinkoms ir aplinkai sąlygos.
Rekombinantinės DNR gamybos procesas paprastai atliekamas naudojant rekombinantinę plazmidę. Tiksliau, tai sukurta naudojant pažangią biologijos ir genetikos DNR technologijos procedūrą, vadinamą genų klonavimu. Rekombinantinė DNR yra įdedama į ląstelę, kuri gamina visiškai naują baltymą, ir naudojama vaistams, antikūnams ar specifiniams baltymams sintetinti tik tyrimams.
Rekombinantinės DNR technologijos įvadas
DNR iš donoro organizmo ar biologinio šaltinio pirmiausia išgaunama iš ląstelių, o po to atliekamas pjovimo procesas, žinomas kaip fermentinis apribojimas. Tai sukuria DNR fragmentus, kuriuose yra dominantis genas ar genai. Tada šiuos fragmentus galima „klonuoti“ (t. Y. Įterpti) arba užklijuoti ant organizmo recipiento fragmentų.
Vėliau jie įterpiami į didesnes DNR molekules („rekombinantinę plazmidę“), kurios dedamos į bakterijas ir leidžiama daugintis. Po to rekombinantinė DNR yra išgaunama ir patikrinama.
Skaitykite daugiau apie rekombinantinės DNR technologijos privalumus ir trūkumus.
DNR išskyrimas
Pirmiausia DNR turi būti išskirta ir išgryninta iš kitų ląstelių molekulių, tokių kaip ribonukleino rūgštys (RNR), baltymai ir struktūros, tokios kaip ląstelių membranos. Klonavimo tikslais DNR gaunama iš branduolio ir yra žinoma kaip „genominė DNR“. Vienas įprastas DNR metodas ekstrakcija atliekama ultracentrifuguojant ląstelių komponentus tankio gradiente, sudarytame iš etidžio bromido cezyje. chloridas.
Arba DNR atgauti taip pat galima naudoti šarminių ir druskos buferinių plovimų serijas. Tai nusodinus ir išvalius nuo visų kitų nepageidaujamų teršalų, DNR galima supjaustyti fragmentais.
Ribojamasis fermentas virškina DNR
Ribojimo fermentai yra fermentai, kurie suskaido labai specifines DNR sekas; jie naudojami unikaliems DNR fragmentams sukurti. Šis procesas užtikrina, kad nebūtų sugeneruotos ir netapusios netikslios, neteisingos ar nepageidaujamos sekos netyčia įterpta į galutinę rekombinantinę DNR, o tai gali sukelti ir eksperimentinę nesėkmę, ir ląstelių mirtis.
Norint sukurti norimus DNR fragmentus, DNR suskaidyti arba suvirškinti naudojamas specifinis (-iai) fermentas (-ai). Tada fragmentai gryninami elektroforezės būdu, atskiriant juos nuo nepageidaujamos DNR. Nešvaresnis DNR technologijos metodas tiesiog apima mechaninį kirpimą, kuris ilgesnius DNR segmentus suskaldo į mažesnius, kurie gali būti naudojami klonavimui.
DNR ligojimas
Lijavimas yra donoro ir recipiento (arba vektoriaus) DNR fragmentų sulipimas arba sujungimas, siekiant sukurti rekombinantinę plazmidės DNR molekulę. Idealiu atveju fragmentai sukurti pasirinkti restrikcijos fermentai būtų buvę labai kruopščiai apgalvoti ir suprojektuoti taip, kad jie leistų šiuos bitus sujungti kaip dėlionę.
Norėdami tai padaryti, pirmenybė teikiama restrikcijos fermentams, kurie gamina suderinamus „lipnius galus“, kad visi suderinami fragmentai natūraliai susijungtų vienas su kitu. Priešingu atveju DNR ligazės fermentas gali būti naudojamas DNR segmentams sujungti su fosfodiesterio jungtimis.
Rekombinantinė DNR replikacija
Transformacijos arba šilumos šoko procesas naudojamas rekombinantinės DNR molekulės įdėjimui į šeimininko bakterijų ląstelę, kuri gali generuoti daug sintetinės DNR kopijų. Šios bakterijos auginamos ant agaro plokštelių, auginamos specialiuose bakterijų sultiniuose, o vėliau lizuojamos, kad išsiskirtų rekombinantinė DNR. Galiausiai DNR galima patikrinti atliekant DNR sekos nustatymą, funkcinius eksperimentus ir restrikcijos fermentų virškinimą.
Naudojama rekombinantinei DNR
Rekombinantinė DNR technologija naudojama viskam, pradedant akademinių laboratorijų eksperimentais ir baigiant farmacinių vaistų kūrimu. Tai taip pat svarbi DNR sekos nustatymo ir genų identifikavimo dalis.
Galite sužinoti daugiau apie tai DNR technologija čia.
Skaitykite daugiau apie rekombinantinės DNR ir genų inžinerijos skirtumą.