Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

15.3: Rekombinant DNA

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Rekombinant DNA
 

15.3: Rekombinant DNA

Genel bakış

Bilim adamları laboratuvarda farklı kaynaklardan (genellikle diğer türler) DNA'yı birleştirerek rekombinant DNA oluştururlar. DNA klonlama araştırmacıların bakteriler gibi kolayca manipüle edilen hücrelere yerleştirerek belirli genleri incelemelerine olanak tanır. Rekombinant DNA içeren organizmalar genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO) olarak bilinir. Rekombinant DNA teknolojisi bilim, tıp ve tarıma fayda sağabilecek yeni genlere sahip organizmalar üretir.

Nasıl Bilim Adamları Rekombinant DNA oluşturur?

Rekombinant DNA'nın yaratılması, DNA replikasyonu ve protein ekspresyonu için ana bilgisayar hücrelerine yabancı DNA taşıyan bir araç olan bir vektöre ilgi geni eklemeyi içerir. En sık kullanılan klonlama vektörleri, konakçozomal DNA'sından bağımsız olarak çoğalan plazmidlerdir, küçük dairesel DNA parçalarıdır.

Rekombinant DNA oluşturmak için, hem donör DNA, ilgi geni de dahil olmak üzere, ve vektör belirli nükleotit dizileri kesilir-kısıtlama siteleri denilen-kısıtlama enzimleri kullanarak. DNA ligaz enzimi, ilgi ve plazmid geninin bağlandığı şeker-fosfat omurgasını mühürler.

Sonuç, entegre bir donör DNA parçasına sahip bir vektörden oluşan bir rekombinant DNA molekülüdür. Bir bilim adamı daha sonra bu melez DNA molekülünü bir konak organizmaya sokabilir- tipik olarak bakteri veya maya- kolayca ve hızla çoğalır. Bu bilimsel araştırma ve diğer uygulamalar için gerekli olan ilgi geni, birçok kopya oluşturur. Gen aynı zamanda konaksahibinin hücresel mekanizması kullanılarak istenilen proteine (insan insülini gibi) dönüştürülebilir.

Rekombinant DNA oluşturmak kusurlu bir süreçtir ve hatalar genellikle meydana gelir. Örneğin, ekleme olmadan vektör kapanabilir veya kesici uç yanlış olabilir (örn. geriye doğru). Daha ileri çalışmalar için rekombinant DNA kullanmadan önce, araştırmacılar hataları kontrol etmek zorunda. Nükleotid dizilimi, plazmid taşıyan bakteri kolonilerinin doğru kesici uçla belirlenmesine yardımcı olabilir.

Bilim Adamları Genler ve Proteinler Çalışma Rekombinant DNA kullanın

Rekombinant DNA teknolojisi, bir bilim adamı nın ilgi çeken bir genin veya protein ürününün birçok kopyasına ihtiyacı olduğunda özellikle avantajlıdır. Ancak, bir bilim adamının araştırma karmaşıklığı ek bir düzeyde gerektirebilir, algılama veya istenilen protein saflaştırma gibi. Bu amaca ulaşmak için, bir araştırmacı bir gen ürünlerini tanımlamak için kullanılan bir etiket veya muhabir-proteinler-bir füzyon geni veya şimerik gen oluşturmak için istedikleri proteine ekleyebilir.

Tıp ve Tarım Uygulamaları

Bilim adamları ilk olarak bakterilerde insan insülini üretmek için rekombinant DNA teknolojisini kullandılar ve bu da diyabet tedavisiyle sonuçlandı. Bu ilk keşif bu yana, araştırmacılar terapötik kullanım için diğer rekombinant DNA üretti. Rekombinant bakteriler insan büyüme hormonu yapmak- normal büyüme ve gelişme için gerekli bir protein- büyüme hormonu eksikliği olan hastaların tedavisinde. Rekombinant memeli hücreleri, insanlar ve hamsterttelde, Faktör VIII üretmek - normal kan pıhtılaşması için gerekli bir protein- hemofili hastalarının tedavisinde. Besbelli, rekombinant DNA teknolojisi temel proteinlerin büyük ölçekli üretimi için güçlü bir araçtır.

Rekombinant DNA teknolojisindeki tarımsal gelişmeler insan refahını da etkiler. Örneğin, mısır çiftçileri haşere Avrupa mısır borer nedeniyle önemli ürün zarar gördü. Buna karşılık, bilim adamları genetiği değiştirilmiş, haşere dirençli mısır oluşturmak için bir toprak yaşayan bakteri genleri izole-Bacillus thuringiensis (Bt)- . Bacillus thuringiensis doğal olarak bazı böcekler için toksik olan proteinler üretir, ancak insanlar, bitkiler veya diğer hayvanlar için toksik değildir. Haşare dirençli Bt mısır giriş ürün verimleri geliştirilmiş ve kimyasal pestisitlerin kullanımı azaldı. Bu tür tarımsal uygulamalar, küresel gıda arzının kalitesini ve miktarını artırır.


Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter