O DNA recombinante (ácido desoxirribonucléico) é um tipo sintético de ácido nucleico criado pela ligação de DNA sequências juntas que não existiriam naturalmente em circunstâncias normais e ambientais condições.
O processo de produção de DNA recombinante geralmente é feito com um plasmídeo recombinante. Especificamente, é feito por um procedimento de tecnologia avançada de DNA em biologia e genética conhecido como clonagem de genes. O DNA recombinante é colocado em uma célula, que então produz uma proteína completamente nova e é usada para sintetizar drogas, anticorpos ou proteínas específicas apenas para pesquisa.
Introdução à tecnologia de DNA recombinante
O DNA de um organismo doador ou fonte biológica é primeiro extraído das células e, em seguida, submetido a um processo de corte conhecido como restrição enzimática. Isso gera fragmentos de DNA que contêm o gene ou genes de interesse. Estes fragmentos podem então ser "clonados" (isto é, inseridos) ou fixados em fragmentos do organismo receptor.
Em seguida, eles são inseridos em moléculas de DNA maiores (um "plasmídeo recombinante"), que são colocadas em uma bactéria e podem se multiplicar. O DNA recombinante é então recuperado e verificado.
Leia mais sobre os prós e contras da tecnologia de DNA recombinante.
Isolamento de DNA
O DNA deve primeiro ser extraído e purificado de outras moléculas celulares, como ácidos ribonucleicos (RNAs), proteínas e estruturas como membranas celulares. Para fins de clonagem, o DNA é obtido do núcleo e é conhecido como "DNA genômico". Um método comum para DNA a extração é por ultracentrifugação de componentes celulares em um gradiente de densidade composto por brometo de etídio em césio cloreto.
Alternativamente, uma série de lavagens alcalinas e de tampão salino também podem ser usadas para recuperar o DNA. Depois de precipitado e limpo de todos os outros contaminantes indesejados, o DNA pode ser cortado em fragmentos.
Digestão de enzima de restrição de DNA
As enzimas de restrição são enzimas que cortam sequências de DNA muito específicas; eles são usados para criar fragmentos de DNA únicos. Este processo garante que nenhuma sequência imprecisa, incorreta ou indesejada seja gerada e se torne acidentalmente incorporado no DNA recombinante final, o que pode resultar em falha experimental e Morte celular.
Para gerar os fragmentos de DNA desejados, uma única (ou combinação de) enzima (s) específica (s) é usada para cortar ou digerir o DNA. Os fragmentos são então purificados por eletroforese em gel, que os separa do DNA indesejado. Um método de tecnologia de DNA mais rudimentar envolve simplesmente o cisalhamento mecânico, que divide os segmentos de DNA mais longos em segmentos menores que podem ser usados para clonagem.
Ligadura de DNA
A ligação é o processo de colar ou unir os fragmentos de DNA doador e receptor (ou vetor) para criar uma molécula de DNA de plasmídeo recombinante. Idealmente, as enzimas de restrição escolhidas para criar os fragmentos teriam sido cuidadosamente pensadas e projetadas de forma que permitissem que essas peças fossem colocadas juntas como um quebra-cabeça.
Para fazer isso, as enzimas de restrição que produzem "extremidades pegajosas" compatíveis são preferidas, de modo que todos os fragmentos compatíveis se unam naturalmente uns aos outros. Caso contrário, a enzima DNA ligase pode ser usada para unir os segmentos de DNA com ligações fosfodiéster.
Replicação de DNA recombinante
O processo de transformação ou choque térmico é usado para colocar a molécula de DNA recombinante em uma célula bacteriana hospedeira, que pode então gerar muitas cópias do DNA sintético. Essas bactérias são cultivadas em placas de ágar, cultivadas em caldos bacterianos especiais e depois lisadas para liberar o DNA recombinante. Finalmente, o DNA pode ser verificado por sequenciamento de DNA, experimentos funcionais e digestão com enzimas de restrição.
Usos para DNA recombinante
A tecnologia de DNA recombinante é usada para tudo, desde experimentos de laboratório acadêmico até a criação de medicamentos. Também é uma parte importante do sequenciamento de DNA e identificação de genes.
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