Genų inžinerija. Rekombinantinės DNR molekulės konstravimas

Šioje temoje nagrinėjama genų inžinerija, apimanti DNR manipuliavimo metodus, restrikcijos endonukleazių vaidmenį DNR karpyme, vektorių naudojimą genų pernašai ir ląstelių recipienčių svarbą. Taip pat aprašoma rekombinantinės DNR kūrimo eiga ir pagrindiniai įrankiai. Apžvelgiama genų inžinerijos raida Lietuvoje.

DNR Palindromai
Palindromai – tai žodžiai ar sekos, kurios skaitomos vienodai iš abiejų pusių. DNR palindromai yra simetriškos nukleotidų sekos, kurios yra restrikcijos endonukleazių atpažinimo vietos. Pavyzdžiui, EcoRI atpažįsta seką 5'-GAATTC-3', kuri yra palindromas, nes komplementari grandinė yra 3'-CTTAAG-5'.
Genų inžinerija Lietuvoje
Genų inžinerijos tyrimai Lietuvoje prasidėjo 1975 m. Vilniuje, Biotechnologijos institute. Pagrindinis tikslas buvo restrikcijos endonukleazių ir DNR ligazės gamyba. Iš šios laboratorijos išsivystė šiuolaikinės biotechnologijos įmonės, tokios kaip „Fermentas“ (dabar Thermo Fisher Scientific) ir „Biofa“ (dabar Sicor-Biotech Teva). Šiuo metu genų inžinerijos tyrimai vykdomi daugelyje Lietuvos mokslo įstaigų.
Genų inžinerijos metodai
Genų inžinerija naudoja įvairius metodus, įskaitant geno išskyrimą, perkėlimą į vektorių, vektorių kūrimą, įterpimą į ląstelę ir genomą, perkelto geno veikimo užtikrinimą ir aktyvių ląstelių atranką. Šie metodai leidžia tiksliai manipuliuoti genais ir kurti organizmus su norimomis savybėmis.
Genų inžinerijos vektoriai
Vektoriai – tai DNR molekulės, naudojamos svetimos DNR pernešimui į ląstelę. Dažniausiai naudojami vektoriai yra plazmidės (mažos žiedinės DNR molekulės bakterijose) ir virusų DNR. Vektoriai turi gebėjimą savarankiškai replikuotis ląstelėje. Klonavimo vektoriai naudojami DNR fragmentų dauginimui, o raiškos (ekspresijos) vektoriai – baltymų produkcijai. Dirbtinės chromosomos (BAC, YAC) naudojamos didelių DNR fragmentų klonavimui.
Genų technologijos
Genų technologijos – tai mokslo sritis, apimanti metodus, leidžiančius manipuliuoti genais in vitro (mėgintuvėlyje). Šie metodai leidžia kurti naujus genetinius variantus, perkelti genus iš vieno organizmo į kitą arba modifikuoti esamus genus, siekiant gauti norimų savybių organizmus.
Ląstelės recipientės
Ląstelės recipientės – tai organizmai arba ląstelės, į kurias įterpiama rekombinantinė DNR. Dažniausiai naudojamos Escherichia coli bakterijos, dėl jų greito dauginimosi ir lengvo auginimo. Tačiau, norint gauti eukariotinių genų produktus, kurie būtų identiški natūraliems, naudojamos eukariotinės ląstelės, nes bakterijos neturi kai kurių eukariotams būdingų baltymų modifikacijos sistemų. Įterpimas į eukariotines ląsteles yra sudėtingesnis, nes DNR turi patekti į branduolį.
Restrikcijos endonukleazės
Restrikcijos endonukleazės – tai fermentai, specifiškai karpantys DNR tam tikrose vietose. Jos atpažįsta trumpas, dažniausiai 4-6 nukleotidų ilgio, sekas, vadinamas palindromais, ir tose vietose perkerpa abi DNR grandines. Šis procesas sukuria „lipnius galus“, kurie leidžia sujungti skirtingus DNR fragmentus, naudojant DNR ligazę.
Svetima DNR
Svetima DNR – tai DNR fragmentas, kuris perkeliamas į ląstelę recipientę. Šis fragmentas gali būti paimtas iš kito organizmo genomo, genomo bibliotekos arba jau esamo rekombinantinės DNR klono. Dažnai sudėtinga tiesiogiai rasti reikiamą geną, todėl naudojami tarpiniai šaltiniai.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com