Kakšna je uporaba genskega inženiringa za prenos človeških genov v bakterije?

Prenos človeškega gena v bakterije je koristen način za pridobivanje več beljakovin tega gena. To je tudi način ustvarjanja mutiranih oblik človeškega gena, ki jih je mogoče ponovno vnesti v človeške celice. Vstavljanje človeške DNK v bakterije je tudi način shranjevanja celotnega človeškega genoma v zamrznjeni "knjižnici" za kasnejši dostop.

Gen vsebuje informacije o tvorbi beljakovin. Nekateri proteini so pri človeku molekule, ki ohranjajo življenje. Z vstavitvijo človeškega gena v bakterijo lahko znanstveniki proizvedejo velike količine beljakovin, ki jih kodira gen. Popoln primer je proizvodnja insulina. Nekateri bolniki s sladkorno boleznijo potrebujejo injekcije insulina, da lahko preživijo. Človeški inzulin se proizvaja z uporabo bakterij.

Bakterije vsebujejo majhne krožne koščke DNA, imenovane plazmidi. Plazmidi imajo regije, ki jih je mogoče odrezati tako, da je v plazmid mogoče vstaviti človeški gen. Celoten človeški genom - vse gene v človeku - lahko razrežemo na majhne koščke. Te koščke lahko vstavimo v plazmide, ki jih nato vstavimo v bakterije. Vsaka bakterijska celica vsebuje en kos človeške DNA in jo lahko gojimo v kolonijo številnih bakterij, ki vsebujejo isti del DNA. Na ta način lahko človeški genom shranimo v zamrzovalnik, ki je podoben knjižnici. Namesto knjig vsebuje zamrzovalnik viale z bakterijami; vsaka viala vsebuje košček človeškega genoma.

instagram story viewer

Druga prednost vstavljanja človeškega gena v bakterijo je ta, da lahko mutirate gen na katerem koli mestu v njegovem zaporedju. Lahko celo izrežete koščke gena. Te mutacije ne škodujejo bakterijam, ki proizvajajo protein iz mutiranega gena, kot bi to storile za kateri koli drug gen v plazmidu. Ta metoda omogoča znanstvenikom, da izolirajo človeški gen, ga vstavijo v plazmid, mutirajo gen v plazmidu, postavijo mutirani gen v bakterije, rastejo bakterijsko populacijo, nato pa dobijo več kopij mutiranega gena iz bakterije prebivalstva. Nastali velik nabor plazmidov, ki vsebujejo mutirani gen, lahko nato vstavimo nazaj v človeške celice. To je način za preučevanje učinka umetno mutiranega človeškega gena v normalnih človeških celicah.

Znanstveniki pogosto spajajo odvečne beljakovinske dele s človeškimi geni, ko človeški gen vstavijo v bakterije. Plazmid, ki nosi človeški gen, je že lahko zasnovan tako, da ima gen, ki tvori zelene fluorescentne beljakovine (GFP). Beljakovina GFP sveti neonsko zeleno, če je izpostavljena ultravijolični svetlobi. Vstavljanje človeškega gena v plazmid omogoča znanstveniku, da človeški gen zlije z GFP. Ko znanstvenik iz serije bakterij, ki imajo ta plazmid, izvleče plazmide, ki vsebujejo ta fuzijski gen, lahko znanstvenik nato te fuzijske gene postavi v človeške celice. Na ta način lahko znanstvenik spremlja gibanje človeških beljakovin, ki so stopljene z GFP, ko se giblje v celici.

Teachs.ru
  • Deliti
instagram viewer