ADN-ul recombinant (acidul dezoxiribonucleic) este un tip sintetic de acid nucleic creat prin legarea ADN-ului secvențe împreună care nu ar exista în mod natural în condiții normale și de mediu condiții.
Procesul de producere a ADN-ului recombinant se face de obicei cu o plasmidă recombinantă. Mai exact, este realizat printr-o procedură avansată de tehnologie ADN în biologie și genetică cunoscută sub numele de clonarea genelor. ADN-ul recombinant este introdus într-o celulă, care produce apoi o proteină complet nouă și este utilizat pentru a sintetiza medicamente, anticorpi sau proteine specifice numai pentru cercetare.
Introducere în tehnologia ADN-ului recombinant
ADN-ul dintr-un organism donator sau sursă biologică este mai întâi extras din celule și apoi supus unui proces de tăiere cunoscut sub numele de restricție enzimatică. Acest lucru generează fragmente de ADN care conțin gena sau genele de interes. Aceste fragmente pot fi apoi „clonate” (adică inserate) sau lipite pe fragmente din organismul receptor.
Acestea sunt apoi inserate în molecule de ADN mai mari (o „plasmidă recombinantă”), care sunt plasate într-o bacterie și se lasă să se înmulțească. ADN-ul recombinant este apoi recuperat și verificat.
Citiți mai multe despre avantajele și dezavantajele tehnologiei ADN recombinant.
Izolarea ADN-ului
ADN-ul trebuie mai întâi extras și purificat din alte molecule celulare, cum ar fi acizii ribonucleici (ARN), proteine și structuri precum membranele celulare. În scopuri de clonare, ADN-ul este obținut din nucleu și este cunoscut sub numele de „ADN genomic”. O metodă comună pentru ADN extracția se face prin ultracentrifugare a componentelor celulare într-un gradient de densitate alcătuit cu bromură de etidiu în cesiu clorură.
Alternativ, o serie de spălări alcaline și tampon de sare pot fi, de asemenea, utilizate pentru recuperarea ADN-ului. Odată ce acesta este precipitat și curățat de toți ceilalți contaminanți nedoriti, ADN-ul poate fi tăiat în fragmente.
Restriction Enzyme Digestion of DNA
Enzimele de restricție sunt enzime care taie secvențe ADN foarte specifice; sunt folosite pentru a crea fragmente de ADN unice. Acest proces asigură faptul că nu sunt generate și devin secvențe inexacte, incorecte sau nedorite incorporat accidental in ADN-ul recombinant final, ceea ce poate duce atat la esec experimental cat si la moarte celulară.
Pentru a genera fragmentele de ADN dorite, se utilizează o anumită (sau combinație de) enzime specifice pentru a tăia sau digera ADN-ul. Fragmentele sunt apoi purificate prin electroforeză pe gel, care le separă de ADN-ul nedorit. O metodă de tehnologie ADN mai crudă implică pur și simplu forfecarea mecanică, care rupe segmentele ADN mai lungi în altele mai mici care pot fi utilizate pentru clonare.
Ligarea ADN-ului
Ligarea este procesul de lipire sau îmbinare a fragmentelor de ADN donator și receptor (sau vector) pentru a crea o moleculă de ADN plasmidă recombinantă. În mod ideal, enzimele de restricție alese pentru a crea fragmentele ar fi fost foarte atent gândite și proiectate astfel încât să permită ca acești biți să fie uniți ca un puzzle.
Pentru a face acest lucru, sunt preferate enzimele de restricție care produc „capete lipicioase” compatibile, astfel încât toate fragmentele compatibile se vor uni în mod natural între ele. În caz contrar, enzima ADN ligază poate fi utilizată pentru a uni segmentele ADN cu legături fosfodiester.
Replicarea ADN-ului recombinant
Procesul de transformare sau șoc termic este utilizat pentru a pune molecula de ADN recombinant într-o celulă bacteriană gazdă, care poate genera apoi multe copii ale ADN-ului sintetic. Aceste bacterii sunt cultivate pe plăci de agar, cultivate în bulionuri bacteriene speciale și apoi lizate pentru a elibera ADN-ul recombinant. În cele din urmă, ADN-ul poate fi verificat prin secvențierea ADN-ului, experimente funcționale și digestia enzimei de restricție.
Utilizări pentru ADN-ul recombinant
Tehnologia ADN-ului recombinant este utilizată pentru orice, de la experimentele academice de laborator până la crearea de medicamente farmaceutice. Este, de asemenea, o parte importantă a secvențierii ADN și a identificării genelor.
Puteți citi mai multe utilizări corecte pentru acest lucru Tehnologia ADN aici.
Citiți mai multe despre diferența dintre ADN-ul recombinant și ingineria genetică.