Name: plasmid dna transfer in bacteria
Uploaded: 2019-01-29T11:04:45.000Z
Duration: 4 min 33 s
Channel: JoVE

K12 Standards

Florida Department of Education

High School

Life Science

SC.912.L.16

SC.912.L.16.7

Bacterial Transformation

20. yüzyılın başlarında, Frederick Griffith adlı bir İngiliz bakteriyolog, zatürreye neden olan bakteri Streptococcus pneumoniae ile çalışıyordu. İki farklı suş kullanarak basit bir deney yaptı. Bir suş, oluşturduğu kolonilerin veya kümelerin pürüzsüz görünmesini sağlayan ve aynı zamanda onu öldürücü veya zararlı hale getiren koruyucu bir kapsül nedeniyle S suşu olarak bilinir. İkincisi, bakterilerin koruyucu kapsülden yoksun bir versiyonu olan R suşu idi, kolonilere pürüzlü bir görünüm veriyor ve onu öldürücü olmayan hale getiriyordu.

İlk olarak, Griffith S suşu bakterilerinin bir kısmını aldı ve ısıttı ve S suşunun ısıyla öldürülmüş bir versiyonunu üretti. Sonra birkaç fare topladı ve onları dört gruba ayırdı. İlk gruba virülan S suşu, ikincisine ise virülan olmayan R suşu enjekte etti. Üçüncü gruba ısıyla öldürülen S suşu ile doz verdi ve son olarak, ısıyla öldürülen S suşu ile R suşu birleştirildi ve bu karışımı dördüncü gruba enjekte etti. Beklendiği gibi, ilk gruptaki fareler öldü ve ikinci ve üçüncü gruptakiler yaşadı. Ancak Griffith'i şaşırtan bir şekilde, son gruptaki fareler de öldü.

Çalışmasını 1928'de yayınladığında, daha önce öldürücü olmayan suşun ölümcül hale gelmesine izin veren altta yatan bir dönüşüm ilkesinin varlığını tahmin ettiği için bu gizemli süreç dönüşümü adını verdi. Daha sonra, 1943'te Avert, MacLeod ve McCarty, bu dönüştürücü ilkenin muhtemelen desoksiribonükleik asit veya şu anda kalıtım materyali olduğunu bildiğimiz DNA olduğunu bildirdi. Esasen Griffith'in deneyinde olan şey, bakteriler birleştiğinde, bir miktar DNA'nın ısıyla öldürülen S suşundan R suş hücrelerine sızması, bu öldürücü olmayan bakterileri dönüştürmesi ve koruyucu kapsülü yapmak için bilgiyi aktarması, R türünü öldürücü bir suşa dönüştürmesiydi, şimdi dördüncü gruptaki hayvanları öldürebilir.

Günümüze hızlı bir şekilde ilerleyin ve bilim adamları, bakteri E. coli ve plazmit adı verilen küçük, dairesel DNA halkalarını kullanarak bakteriyel dönüşümü incelemek için çok daha basit bir yol geliştirdiler. Genellikle, transformasyon deneylerinde kullanılan plazmit, antibiyotik direnci gibi özel bir işlev için bir gen içerir. E. coli, dönüşüm için mükemmel bir konudur, çünkü çevreden DNA alma yeteneği olan yeterlilik adı verilen bir özellik gösterebilirler. Esasen bu, bir kimyasal veya elektrik veya ısı şoku gibi belirli çevresel koşullar altında, E. coli'nin hücre duvarının geçici olarak geçirgen hale gelebileceği ve DNA'nın çevreden alınmasına izin verebileceği anlamına gelir. Plazmid E. coli'nin içine girdikten sonra, ya yeni konakçı hücresinin sitoplazmasında takılabilir ve genomun yanında nesiller boyunca kopyalanabilir ve eksprese edilebilir ya da kendisini konakçının genomuna tamamen dahil edebilir. Bakteriler herhangi bir noktada plazmidi kaybederse, hücre antibiyotik direncini de kaybeder ve bu nedenle bilim adamları, hayatta kalanların sadece ilgilenilen plazmidi içerenler olduğundan emin olmak için bakterileri antibiyotik içeren bir ortamda büyütürler.

Bu laboratuvarda, steril mikrobiyolojik teknikleri uygularken, E. coli hücrelerini antibiyotik direnç geni içeren bir plazmit ile nasıl dönüştüreceğinizi öğreneceksiniz.

bakteriyel dönüşüm

<h4>Arka plan</h4>

20.yüzyılın başlarında, pnömoni bulaşıcı hastalık ölümlerinin büyük bir kısmından sorumluydu1. Pnömoniye karşı etkili bir aşı geliştirmek için Frederick Griffith, Streptococcus pneumoniae'nin iki farklı suşunu incelemeye başladı: pürüzlü bir görünüme sahip virülan olmayan bir suş (R-suşu) ve bir dış polisakkarit kapsülü2 nedeniyle pürüzsüz bir görünüme sahip virülan bir suş (S-suş). S-suşu bakterilerinin bu dış tabakası, konakçı bağışıklık sistemine dayanmalarını sağladı ve sonunda yaşamı tehdit eden bir hastalığa yol açtı. Griffith, farelere her iki suştan da ısıyla öldürülen bakterileri ayrı ayrı enjekte ettiğinde, fareler yaşadı. Bununla birlikte, farelere ısıyla öldürülen S-suşu ile canlı R-suşu'nun bir kombinasyonunu enjekte ettiğinde, fareleröldü 2. Kombinasyon enjekte edilen ölü farelerden elde edilen örnekleri analiz ettiğinde, canlı S-suşu bakterilerinin mevcut olduğunu gözlemledi. 1928'de Griffith, öldürücü olmayan bakterileri öldürücü suşa dönüştürmek için bir "dönüşüm" sürecinin meydana gelmiş olması gerektiğini belirtti. Bakteriyel dönüşümün bilinen ilk keşfi olan keşfi, genetik mühendisliğinde önemli bir araç olan dönüşüm3'ün geliştirilmesinin yolunu açtı.

Dönüşüm, çevreden DNA alımına bağlı olarak bir hücrede meydana gelen genetik değişimdir. Griffith'in deneyinde, S-suşu bakterilerinin koruyucu polisakkarit kaplamasını kodlayan DNA, ısı şokundan parçalanmadı ve R-suşuna sokuldu, bu da R-suşunun farenin bağışıklık sistemini atlamasına izin verdi. Bu süreç vahşi doğada organizmalar ve hatta farklı türler arasında sürekli olarak gerçekleşirken, bilim adamları bakterileri araştırma amacıyla laboratuvar ortamlarında dönüştürürler4.

<h4>Plazmitler Kullanılarak Bakteriyel Transformasyon</h4>

Bakteriler, eksojen genetik materyali genomlarına kolayca alabildikleri ve hızlı bir şekilde çoğaltabildikleri için transformasyon için ideal organizmalardır3,5. Bir dairesel kromozoma ve sitoplazma içinde plazmit adı verilen çok sayıda küçük dairesel çift sarmallı DNA parçasına sahiptirler. Bu plazmitler, kromozomal DNA'dan bağımsız olarak çoğalabilir ve genellikle antibiyotiklere direnç gibi belirli fonksiyonel faydalar sağlar6,7. Bakteriler, doğal ortamlarında, konjugasyon8 adı verilen bir işlemle diğer bakterilerden plazmitleri alarak "bakteri dönüşümüne" uğrarlar. Dahası, çoğaldıklarında, soylarının her biri yeni plazmitin bir kopyasını alır.

Deneysel amaçlar için kullanılan plazmitlere plazmit vektörleri denir. Bir laboratuvar ortamında, bilim adamları, DNA parçalarını bir plazmit vektörüne yerleştirerek yaklaşık 5.000-10.000 baz çifti uzunluğunda "rekombinant plazmitler" oluşturabilirler. Bu rekombinant plazmitler genellikle belirli bileşenlere sahiptir: bir replikasyon kökeni (ORI), bir antibiyotik direnç geni, bir çoklu klonlama bölgesi, bir promotör, bir seçim belirteci ve ilgilenilen gen. Çoğaltmanın kaynağı, çoğaltmanın başladığı yerdir. Antibiyotik direnç geni, plazmidi alan bakterilerin, belirli bir antibiyotik ilacın varlığında plakalar üzerinde hayatta kalmasını sağlar. Plazmitler nispeten küçük DNA parçaları olmasına rağmen, bilim adamlarının plazmidin hücre zarından nüfuz etmesini sağlamak için konakçı hücreleri tedavi etmeleri gerekir. Bu nedenle, dönüşümün verimliliği doğrudan konak zarının gözenekliliği ile ilgilidir. Yaygın bir yaklaşım, bir kalsiyum klorür çözeltisi9 ile muamele edilmiş bakterilere ısı şoku vermektir. Plazmidi içermeyen bakteriler dönüşmez ve bu nedenle plaka üzerinde hayatta kalmak ve görünür olmak için hiçbir direnci yoktur. Çoklu klonlama bölgeleri, ilgilenilen genin yerleştirilebileceği ve bağlanabileceği plazmiti kesmek için kısıtlama enzimleri için bölgeler içererek DNA eklemesine yardımcı olur. Promotör, ilgilenilen genin transkripsiyonunu yönlendirir. Genellikle yeşil floresan proteini (GFP) gibi bir floresan proteini olan bir işaretleyici ile etiketlenir veya ek bir antibiyotik direnç geni olabilir. Antibiyotik direnç geni ve diğer seçim belirteçleri, toplanan bakterilerin ilgilenilen plazmidi içerip içermediğini belirlememize yardımcı olur.

<h4>Uygulama</h4>

Etkili dönüşüm yöntemleri, bilim adamlarının genleri ve gen ürünlerini izole etmelerini ve profillemelerini sağladı ve etkili ilaçların geliştirilmesi, genetiği değiştirilmiş ürünlerin üretilmesi ve gelişmiş teşhis araçları gibi yaşam bilimleri ve tıpta birçok ilerlemeye yol açtı10. Ayrıca teknolojik gelişmelerle birlikte yeni dönüşüm yöntemleri ortaya çıkmıştır. Örneğin, Ağ Geçidi Klonlama, birden fazla DNA parçasının farklı vektörlere yerleştirilmesine ve ayrıca DNA dizilerinin plazmitler11 arasında transferine izin verir. Ayrıca, kümelenmiş düzenli aralıklı kısa palindromik tekrarlar (CRISPR)-Cas9, genomdaki nükleotidleri doğrudan değiştiren ve plazmitlerin12 kullanılmasını gerektirmeyen bir gen düzenleme tekniğidir. Dönüşümden sonra, araştırmacılar genellikle ilgilenilen geni ve ürünlerini izole eder ve profilini çıkarır. Daha sonra, tüm genetik klonlama süreci yeni bir genetik manipülasyon alanı açtı. Genetik klonlama sayesinde, araştırmacılar diyabet hastalarını tedavi etmek için insülin gibi büyük miktarlarda spesifik insan proteinleri üretmek için bakterileri manipüle edebilirler10. Klonlama, günümüz tarımında da büyük önem kazanmıştır. Genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO), genetik klonlama ve bakteri dönüşümünün doğrudan bir sonucudur10. Örneğin, bilim adamları, gıda üretimini artırmak ve gübre kullanımını azaltmak için genomlarına dahil edilen azot bağlayıcı genlerle genetiği değiştirilmiş ürünler üretmek için çalışıyorlar, böylece gübrelerin ekonomik ve çevresel etkilerini azaltıyorlar13. Özetle, bakteriyel dönüşüm, günümüz biyoteknolojisinin ilk adımı ve gelecekteki araştırma keşiflerinin temelidir.

<h4>Başvuru</h4>

<ol class="referanslar">
	<li>GL, Armstrong, LA, Conn ve RW, Pinner. 20. Yüzyılda Amerika Birleşik Devletleri'nde Bulaşıcı Hastalık Ölümlerindeki Eğilimler. JAMA. 1999, Cilt 281, 1 (61-66).</li>
	<li>F, Griffith. Pnömokok Tiplerinin Önemi. J Hyg (Londra). . 1928 , 2 (113-59).</li>
	<li>Lorenz, MG ve Wackernagel, F. Çevrede doğal genetik dönüşüm ile bakteriyel gen transferi. Mikrobiyol Rev. . 1994 Eylül;, Cilt 58, 3: (563-602).</li>
	<li>S, Domingues ve ark. Doğal Dönüşüm, Bakteri Türleri Arasında Transpozon, İntegron ve Gen Kasetleri Transferini Kolaylaştırır. PLOS Patojenleri. 2012, 8(8): e1002837.</li>
	<li>Dubnau, D. Bakterilerde DNA alımı. Annu Rev Mikrobiyol. . 1999, 53: (217-44).</li>
	<li>Güneş, G del, et al. Dairesel bakteri plazmitlerinin replikasyonu ve kontrolü. Mikrobiyol Mol Biol Rev. . 1998 , Cilt 62, 2: (434-64).</li>
	<li>Bennett, Başbakan. Plazmid kodlu antibiyotik direnci: bakterilerde antibiyotik direnç genlerinin edinilmesi ve transferi. Br J Farmakol. 2008 , Cilt 153, S1: (S347-S357).</li>
	<li>MLlosa ve ark. Bakteriyel konjugasyon: DNA taşınması için iki aşamalı bir mekanizma. Mol Mikrobiyol. 2002 Temmuz;, Cilt 45, 1: (1-8).</li>
	<li>Roychoudhury, A, Basu, S ve Sengupta, DN. İki yaygın plazmit vektörü kullanılarak E. coli'nin farklı transformasyon yöntemlerinin karşılaştırmalı verimliliklerinin analizi. Hint J Biochem Biyofiz. .2009 , Cilt 46, 5: (395-400).</li>
	<li>Han, S, et al. Yaşamı İyileştirmede Rekombinant DNA Teknolojisinin Rolü. I. nt J Genomik. . 2016, 2016:2405954.</li>
	<li>Marsischky, G ve LaBaer, J. Birçok klona giden birçok yol: Yüksek verimli klonlama yöntemlerine karşılaştırmalı bir bakış. Genom Arş. 2004, Cilt 14, 2020-28.</li>
	<li>Doudna, JA ve Charpentie, E. CRISPR-Cas9 ile genom mühendisliğinin yeni sınırı. bilim. 2014, Cilt 346, 6213-1258096.</li>
	<li>İyi, A. Azot sabitleyici bitkilere doğru. bilim. 2018, Cilt 359, 6378: 869-70.</li>
</ol>

Bakteriyel Dönüşüm

Arka plan

20. yüzyılın başlarında, pnömoni bulaşıcı hastalık ölümlerinin büyük bir kısmından sorumluydu1. Etkili bir aşı geliştirmek için ...

Education

JoVE Lab Manual

Biology

Biyoloji

Genetics

Genetik

plasmid dna transfer in bacteria

Plasmid DNA transfer in bacteria helped launch modern genetic engineering. The idea traces back to Frederick Griffith’s work on pneumonia-causing Streptococcus pneumoniae in the early 20th century. He studied a rough, non-virulent R strain and a smooth, virulent S strain with a protective polysaccharide capsule. When he injected mice with heat-killed bacteria of either strain, the mice survived. But when heat-killed S-strain bacteria were mixed with live R-strain bacteria, the mice died, and live S-strain bacteria were found in the samples. Griffith concluded that a &quot;transformation&quot; had taken place. This was the first known discovery of bacterial transformation.

Transformation means a cell changes genetically after taking in DNA from its environment. In Griffith’s experiment, DNA that encoded the S-strain’s protective capsule was not destroyed by heat. That DNA entered the R-strain and helped it evade the mouse immune system. This process can happen naturally in the environment between organisms, and even between different species. Scientists also use transformation in the lab for research.

Bacteria are useful for transformation because they can take in outside genetic material and quickly copy it. They have one circular chromosome and many smaller circular DNA molecules called plasmids. Plasmids sit in the cytoplasm and can replicate on their own. They often carry useful traits, such as antibiotic resistance. In nature, bacteria can acquire plasmids from other bacteria through conjugation, and each new cell can inherit the plasmid when the bacteria divide.

In laboratories, plasmids used for experiments are called plasmid vectors. Scientists can build recombinant plasmids by inserting DNA fragments into a vector. These plasmids are usually about 5,000 to 10,000 base pairs long and often include an origin of replication, an antibiotic resistance gene, a multiple cloning site, a promoter, a selection marker, and the gene of interest. The origin of replication is where copying begins. The antibiotic resistance gene lets transformed bacteria survive on plates that contain a specific antibiotic.

Getting plasmids into bacteria often requires treating the host cells so the DNA can cross the cell membrane. Transformation efficiency depends on how porous the membrane is. One common method uses calcium chloride followed by heat shock. Bacteria that do not take up the plasmid do not transform, so they lack resistance and cannot grow on the plate. Multiple cloning sites help scientists insert DNA because they contain restriction enzyme cut sites. The promoter turns on transcription of the gene of interest. Scientists may track the inserted gene with a marker such as green fluorescent protein (GFP) or with another antibiotic resistance gene. These selection markers help confirm which bacteria contain the desired plasmid.

Transformation methods have had major effects on science and medicine. They helped researchers isolate and study genes and gene products and supported the development of drugs, genetically modified crops, and diagnostic tools. New cloning methods also continue to appear. Gateway Cloning can insert multiple DNA fragments into different vectors and move DNA between plasmids. CRISPR-Cas9 is another gene-editing method, but it directly changes nucleotides in the genome and does not require plasmids.

After transformation, researchers often isolate the gene of interest and study its product. This cloning work opened the door to genetic manipulation. It also allows bacteria to make large amounts of human proteins, such as insulin for diabetes treatment. Genetic cloning has also affected agriculture through genetically modified organisms, or GMOs. Scientists are working to add nitrogen-fixing genes to crops to improve food production and reduce fertilizer use. Bacterial transformation remains a key first step in modern biotechnology and an important base for future discoveries.

Plasmid DNA Transfer in Bacteria

genetics of organisms

Mendelian Traits and Exceptions

Mendelian genetics explains how traits move from parents to offspring. Gregor Mendel studied pea plants in 1865 and showed that many visible traits are controlled by two alleles, or gene versions, with one inherited from each parent. He also found that some alleles are dominant and others are recessive. Mendel’s work was not widely accepted until 1900, and it took about 30 more years for Mendelian inheritance to fit into evolutionary theory. One reason for the delay was that real breeding...

dna isolation and restriction enzyme analysis

dna-isolation-and-restriction-enzyme-analysis

DNA Extraction, Quantification, and Cutting

DNA extraction, quantification, and cutting are key steps in many biology labs. Scientists use these methods to study genes, prepare DNA for testing, and compare fragments for analysis. DNA isolation starts with a small sample, such as a leaf, hair follicles, or epithelial cells from the mouth collected with a saline solution. The first steps are cell harvesting, lysis, protein degradation, and DNA precipitation. Lysis breaks open the cell and nuclear membranes so the DNA can be released from...

bacterial transformation

Plasmid DNA transfer in bacteria helped launch modern genetic engineering. The idea traces back to Frederick Griffith’s work on pneumonia-causing Streptococcus pneumoniae in the early 20th century. He studied a rough, non-virulent R strain and a smooth, virulent S strain with a protective polysaccharide capsule. When he injected mice with heat-killed bacteria of either strain, the mice survived. But when heat-killed S-strain bacteria were mixed with live R-strain bacteria, the mice died, and...

genetics

Learn how plasmid DNA transfer works in bacteria, from Griffith’s experiment to plasmids, selection markers, and biotechnology uses in high school science.

Plasmid DNA Transfer in Bacteria | JoVE K12

Bakteriyel Dönüşüm öğretimine bu 1 dakikalık eğitmen rehberiyle hazırlanın. JoVE Lab Manual üzerindeki Biology laboratuvarı için temel hazırlık adımlarını kapsar.

Biology içinde Bakteriyel Dönüşüm Eğitmen Hazırlığı - 12K+ Görüntülenme | JoVE Lab Manual

5 dakikalık bu öğrenci protokol videosunda Bakteriyel Dönüşüm prosedürlerini adım adım takip edin. JoVE Lab Manual üzerindeki Biology koleksiyonunun bir parçasıdır.

Biology içinde Bakteriyel Dönüşüm Öğrenci Protokolü - 24K+ Görüntülenme | JoVE Lab Manual

Genetic Lingo

Overview

An organism is diploid if it inherits two variants, or alleles, of each gene, one from each parent. These two alleles constitute the genotype ...

Punnett Squares

Overview

A Punnett square displays the possible genotypes offspring can inherit from two parental genotypes. If a trait&#x2019;s inheritance pattern ...

Monohybrid Crosses

Overview

In the 1850s and 1860s, Gregor Mendel investigated inheritance by performing monohybrid crosses in pea plants. He crossed two plants that were ...

Dihybrid Crosses

Overview

To determine whether traits are inherited together or separately, Gregor Mendel crossed pea plants that differed in two traits. These parental ...

Law of Segregation

When crossing pea plants, Mendel noticed that one of the parental traits would sometimes disappear in the first generation of offspring, called the F1 ...

Law of Independent Assortment

While Mendel&#x2019;s Law of Segregation states that the two alleles for one gene are separated into different gametes, a different question of how ...

Test Cross

Alleles are different forms of the same gene. Humans and other diploid organisms inherit two alleles of every gene, one from each parent.

An allele is ...

Pedigree Analysis

Overview

A pedigree is a diagram displaying a family&#x2019;s history of a trait. Analyzing pedigrees can reveal (1) whether a trait is dominant or ...

Use Mendel's laws of segregation and independent assortment to analyze patterns of inheritance.

SC.912.L.16.1

Trihybrid Crosses

Trihybrid Crosses
Some of Mendel&#8217;s crosses examined three pairs of contrasting characteristics. Such a cross is called a trihybrid cross. A ...

Chi-square Analysis

The chi-square test is a statistical hypothesis test. It is used to check whether there is a significant difference between an expected value and an ...

Multiple Allele Traits

Incomplete Dominance

Gregor Mendel&#39;s work (1822 - 1884) was primarily focused on pea plants. Through his initial experiments, he determined that every gene in a diploid ...

Lethal Alleles

Agouti: A Lethal Allele
Lucien Cu&#233;not discovered lethal alleles in 1905 while studying the inheritance of coat color in mice. The agouti gene is ...

Polygenic Traits

background-and-environment-affect-phenotype

Background and Environment Affect Phenotype

Although the genetic makeup of an organism plays a major role in determining the phenotype, there are also several environmental factors, such as ...

Discuss observed inheritance patterns caused by various modes of inheritance, including dominant, recessive, codominant, sex-linked, polygenic, and multiple alleles.

SC.912.L.16.2

Base-pairing and DNA Repair

The DNA Replication Fork

Lagging Strand Synthesis

The Replisome

Proofreading

Synthesis of new DNA molecules is carried out by the enzyme DNA polymerase, which adds nucleotides on the daughter strand complementary to the template ...

Replication in Prokaryotes

DNA replication has three main steps: initiation, elongation, and termination. Replication in prokaryotes begins when initiator proteins bind to the ...

Replication in Eukaryotes

In eukaryotic cells, DNA replication is highly conserved and tightly regulated. Multiple linear chromosomes must be duplicated with high fidelity before ...

Describe the basic process of DNA replication and how it relates to the transmission and conservation of the genetic information.

SC.912.L.16.3

The DNA Helix

Deoxyribonucleic acid, or DNA, is the genetic material responsible for passing traits from generation to generation in all organisms and most viruses. DNA ...

Mutations

Mutations are changes in the sequence of DNA. These changes can occur spontaneously or they can be induced by exposure to environmental factors. Mutations ...

Mutation, Gene Flow, and Genetic Drift

In a population that is not at Hardy-Weinberg equilibrium, the frequency of alleles changes over time. Therefore, any deviations from the five conditions ...

Explain how mutations in the DNA sequence may or may not result in phenotypic change. Explain how mutations in gametes may result in phenotypic changes in offspring.

SC.912.L.16.4

What is Gene Expression?

A gene is a stretch of DNA that serves as the blueprint for functional RNAs and proteins. Since DNA is comprised&#160; of nucleotides and proteins are ...

RNA Structure

The basic structure of RNA consists of a string of ribonucleotides attached by phosphodiester bonds. Although most RNA is single-stranded, it can form ...

Types of RNA

Three main types of RNA are involved in protein synthesis: messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), and ribosomal RNA (rRNA). These RNAs perform diverse ...

Transcription

Transcription is the synthesis of RNA from a DNA sequence by RNA polymerase. It is the first step in producing a protein from a gene sequence. ...

Bacterial RNA Polymerase

Eukaryotic RNA Polymerases

General Transcription Factors

Tissue-specific transcription factors contribute to diverse cellular functions in mammals. For example, the gene for beta globin, a major component of ...

RNA Polymerase II Accessory Proteins

Transcription Elongation Factors

pre-mrna-processing-modification-of-pre-mrna-ends

Pre-mRNA Processing: Modification of pre-mRNA Ends

In eukaryotic cells, transcripts made by RNA polymerase are modified and processed before exiting the nucleus. Unprocessed RNA is called precursor mRNA or ...

Pre-mRNA Processing: RNA Splicing

Transfer RNA Synthesis

Ribosomal RNA Synthesis

The Nucleolus

Additional Subnuclear Structures

Translation

Translation is the process of synthesizing proteins from the genetic information carried by messenger RNA (mRNA). Following transcription, it constitutes ...

Ribosomes

Ribosomes translate genetic information encoded by messenger RNA (mRNA) into proteins. Both prokaryotic and eukaryotic cells have ribosomes. Cells that ...

tRNA Activation

Initiation of Translation

Termination of Translation

Improving Translational Accuracy

Nonsense-mediated mRNA Decay

Molecular Chaperones and Protein Folding

The Proteasome

Regulated Protein Degradation

Proteins: From Genes to Degradation

Explain the basic processes of transcription and translation, and how they result in the expression of genes.

SC.912.L.16.5

Chromatin Structure and RNA Splicing

Alternative RNA Splicing

Nuclear Export of mRNA

Discuss the mechanisms for regulation of gene expression in prokaryotes and eukaryotes at transcription and translation level.

SC.912.L.16.6

Molecular Cloning

Molecular cloning is a set of methods, which are used to insert recombinant DNA into a vector - a carrier of DNA molecules that will replicate recombinant ...

An Overview of Genetic Engineering

Genetic engineering &#8211; the process of purposefully altering an organism&#8217;s DNA &#8211; has been used to create powerful research tools and model ...

Recombineering and Gene Targeting

One of the most widely used tools in modern biology is molecular cloning with restriction enzymes, which create compatible ends between DNA fragments that ...

bacterial-transformation-the-heat-shock-method

Bacterial Transformation: The Heat Shock Method

Transformation is the process that occurs when a cell ingests foreign DNA from its surroundings. Transformation can occur in nature in certain types of ...

Bacterial Transformation: Electroporation

The term &#x201C;transformation&#x201D; refers cellular ingestion of foreign DNA.  In nature, transformation can occur in certain types of bacteria.  In ...

An Introduction to Transfection

Transfection is the process of inserting genetic material, such as DNA and double stranded RNA, into mammalian cells. The insertion of DNA into a cell ...

transformation-e-coli-cells-using-an-adapted-calcium-chloride

Transformation of E. coli Cells Using an Adapted Calcium Chloride Procedure

Source: Natalia Martin1, Andrew J. Van Alst1, Rhiannon M. LeVeque1, and Victor J. DiRita1
1 Department of Microbiology and Molecular Genetics, Michigan ...

conjugation-method-to-transfer-ampicillin-resistance-from-donor-to

Conjugation: A Method to Transfer Ampicillin Resistance from Donor to Recipient E. coli

Source: Alexander S. Gold1, Tonya M. Colpitts1
1 Department of Microbiology, Boston University School of Medicine, National Emerging Infections Diseases ...

phage-transduction-method-to-transfer-ampicillin-resistance-from

Phage Transduction: A Method to Transfer Ampicillin Resistance from Donor to Recipient E. coli

CRISPR

Background

In early 20th century, pneumonia was accountable for a large portion of infectious disease deaths1. In order to develop an effective vaccine ...

Bacterial Transformation
ExpandFirst, ensure that each student or student group has a filled ice bucket.
Then, set up a tube rack for each work station.
...

Bacterial Transformation
ExpandIMPORTANT: In addition to wearing the appropriate personal protective equipment, be sure to take care to keep your face ...

Describe how viruses and bacteria transfer genetic material between cells and the role of this process in biotechnology.

What is the Cell Cycle?

The cell cycle refers to the sequence of events occurring throughout a typical cell&#8217;s life. In eukaryotic cells, the somatic cell cycle has two ...

Interphase

The cell cycle occurs over approximately 24 hours (in a typical human cell) and in two distinct stages: interphase, which includes three phases of the ...

The Cell Cycle Control System

Positive Regulator Molecules

Inhibition of CDK Activity

S-Cdk Initiates DNA Replication

M-Cdk Drives Transition Into Mitosis

Mitogens and the Cell Cycle

Replicative Cell Senescence

Abnormal Proliferation

cells-coordinate-growth-and-proliferation

Cells Coordinate Growth and Proliferation

What is Cancer?

cancers-originate-from-somatic-mutations-in-a-single-cell

Cancers Originate from Somatic Mutations in a Single Cell

Cancer-Critical Genes I: Proto-oncogenes

cancer-critical-genes-ii-tumor-suppressor-genes

Cancer-Critical Genes II: Tumor Suppressor Genes

Loss of Tumor Suppressor Gene Functions

The Retinoblastoma Gene

Mechanisms of Retrovirus-induced Cancers

Rous Sarcoma Virus (RSV) and Cancer

The Ras Gene

Explain the relationship between mutation, cell cycle, and uncontrolled cell growth potentially resulting in cancer.

SC.912.L.16.8

The Central Dogma

The central dogma explains the flow of genetic information from DNA nucleotides to the amino acid sequence of proteins.
RNA is the Missing Link Between ...

Human Genetics

Human genetics explores how genes influence physical traits such as height and eye color, behaviors like risk-taking and eating habits, and susceptibility ...

Genetic Material

Within the human body, a vast network of trillions of cells functions cohesively. Typically, each cell contains a nucleus with 46 chromosomes,&#160; a ...

Explain how and why the genetic code is universal and is common to almost all organisms.

SC.912.L.16.9

Ethics and Bioethics

Ethics is a philosophical study of moral actions. Ethics attempts to determine what is valuable for individuals and society. It examines the rational ...

Biodiversity and Human Values

Human civilization relies on biodiversity in many ways. Sudden changes in species biodiversity result in environmental changes that can modify weather ...

Plant Breeding and Biotechnology

Crop cultivation has a long history in human civilization, with records showing the cultivation of cereal plants beginning at around 8000 BC. This early ...

Synthetic Biology

This video presents synthetic biology and its role in bioengineering. Synthetic biology refers to the methods used to genetically modify organisms in ...

Evaluate the impact of biotechnology on the individual, society and the environment, including medical and ethical issues.

SC.912.L.16.10

A. DNA stores and transmits genetic information. Genes are sets of instructions encoded in the structure of DNA.

B. Genetic information is passed from generation to generation by DNA in all organisms and accounts for similarities in related individuals.

C. Manipulation of DNA in organisms has led to commercial production of biological molecules on a large scale and genetically modified organisms.

D. Reproduction is characteristic of living things and is essential for the survival of species.

Plasmid DNA Transfer in Bacteria

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards