Ποια μόρια χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή του γονιδίου ενδιαφέροντος και του ανασυνδυασμένου ϋΝΑ;
1. Εξαγωγή του γονιδίου ενδιαφέροντος
* Ένζυμα περιορισμού: Αυτά τα ένζυμα δρουν σαν μοριακό ψαλίδι, αναγνωρίζοντας συγκεκριμένες αλληλουχίες ϋΝΑ και κόβουν το μόριο ϋΝΑ σε αυτές τις θέσεις. Αυτό δημιουργεί θραύσματα που περιέχουν το επιθυμητό γονίδιο.
* φορείς: Αυτά είναι μόρια DNA που δρουν ως φορείς για το γονίδιο ενδιαφέροντος. Οι συνήθεις τύποι περιλαμβάνουν πλασμίδια (μικρά, κυκλικά μόρια ϋΝΑ που βρίσκονται σε βακτήρια) και ιογενείς φορείς (τροποποιημένοι ιοί που χρησιμοποιούνται για την παροχή γενετικού υλικού).
* ένζυμα λιγάσης: Αυτά τα ένζυμα δρουν όπως η μοριακή κόλλα, ενώνει το γονίδιο ενδιαφέροντος στον φορέα.
2. Ανασυνδυασμένο DNA
* Ligase DNA: Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, αυτό το ένζυμο είναι ζωτικής σημασίας για την ένταξη στο γονίδιο ενδιαφέροντος στον φορέα. Σφραγίζει τα κενά μεταξύ των θραυσμάτων DNA, δημιουργώντας ένα σταθερό ανασυνδυασμένο μόριο DNA.
Ας σπάσουμε τη διαδικασία:
1. Απομόνωση του DNA: Το ϋΝΑ που περιέχει το γονίδιο ενδιαφέροντος εξάγεται από την πηγή του (π.χ. ένα φυτό, ζώο ή βακτηριακό κύτταρο).
2. Κοπή του DNA: Το DNA αντιμετωπίζεται με συγκεκριμένα ένζυμα περιορισμού που κόβονται σε ακριβείς αλληλουχίες, δημιουργώντας θραύσματα που περιέχουν το γονίδιο -στόχο.
3. Προετοιμασία του φορέα: Ο επιλεγμένος φορέας (πλασμίδιο ή ιό) κόβεται επίσης με το ίδιο ένζυμο περιορισμού, δημιουργώντας μια συμβατή θέση για την εισαγωγή του γονιδίου.
4. Το θραύσμα γονιδίου και ο ανοιχτός φορέας αναμιγνύονται μαζί. Η λιγάση DNA ενώνει τα άκρα του γονιδίου και του φορέα, δημιουργώντας ένα ανασυνδυασμένο μόριο DNA.
5. Μετασχηματισμός/επιμόλυνση: Το ανασυνδυασμένο μόριο ϋΝΑ εισάγεται σε κύτταρο ξενιστή (π.χ. βακτήρια). Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μετασχηματισμός (για βακτήρια) ή επιμόλυνση (για ευκαρυωτικά κύτταρα).
6. Επιλογή και αναπαραγωγή: Τα κύτταρα ξενιστή που περιέχουν το ανασυνδυασμένο ϋΝΑ επιλέγονται και επιτρέπεται να πολλαπλασιαστούν, παράγοντας πολλά αντίγραφα του γονιδίου ενδιαφέροντος.
Σημαντική σημείωση: Αυτή η διαδικασία είναι θεμελιώδης για τη γενετική μηχανική και τη βιοτεχνολογία, επιτρέποντάς μας να δημιουργούμε οργανισμούς με νέα χαρακτηριστικά ή να παράγουμε πολύτιμες πρωτεΐνες για ιατρικές και βιομηχανικές εφαρμογές.
