Πώς οι επιστήμονες έλαβαν ένα βακτήριο για να κάνουν αντίγραφα του γονιδίου βάτραχου;
1. Απομόνωση του γονιδίου βατράχου: Οι επιστήμονες πρέπει πρώτα να απομονώσουν το συγκεκριμένο γονίδιο ενδιαφέροντος από το DNA του βάτραχου. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές, όπως:
* Ένζυμα περιορισμού: Αυτά τα ένζυμα δρουν σαν μοριακό ψαλίδι, κόβοντας το DNA σε συγκεκριμένες αλληλουχίες.
* Αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR): Αυτή η τεχνική ενισχύει μια συγκεκριμένη αλληλουχία DNA, επιτρέποντας την παραγωγή πολλών αντιγράφων του γονιδίου βατράχου.
2. Επιλογή φορέα: Ένας φορέας είναι ουσιαστικά ένας φορέας που μεταφέρει το γονίδιο βάτραχος στο βακτήριο. Οι συνήθεις φορείς περιλαμβάνουν:
* πλασμίδια: Μικρά, κυκλικά μόρια DNA που βρίσκονται στα βακτήρια.
* βακτηριοφάγοι: Ιοί που μολύνουν τα βακτήρια.
3. Εισαγωγή του γονιδίου στον φορέα: Το απομονωμένο γονίδιο βάτραχος εισάγεται στη συνέχεια στον φορέα χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται Ligation . Αυτό περιλαμβάνει την ένταξη στα άκρα του γονιδίου στο ανοιχτό DNA του φορέα.
4. Μετασχηματισμός: Ο φορέας που περιέχει το γονίδιο βάτραχος εισάγεται στα βακτήρια χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται μετασχηματισμός . Αυτό συνεπάγεται την έκθεση των βακτηρίων στον φορέα, επιτρέποντας στα βακτήρια να αναλάβουν το ξένο DNA.
5. Επιλογή: Δεν θα αναλάβουν με επιτυχία όλα τα βακτήρια. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν επιλεκτικά μέσα (π.χ. αντιβιοτικά) για να εντοπίσουν και να απομονώσουν τα βακτήρια που περιέχουν το επιθυμητό γονίδιο.
6. Αντιγραφή: Τα βακτήρια φυσικά αναπαράγουν το DNA τους, συμπεριλαμβανομένου του γονιδίου που εισάγεται. Αυτό επιτρέπει την παραγωγή πολλών αντιγράφων του γονιδίου βατράχου μέσα στα βακτήρια.
Σημαντικά σημεία:
* Έκφραση: Ενώ τα βακτήρια μπορούν να κάνουν αντίγραφα του γονιδίου βάτραχου, μπορεί να μην εκφράζουν απαραιτήτως το γονίδιο (δηλ., Η πρωτεΐνη που κωδικοποιεί). Αυτό θα απαιτούσε πρόσθετα βήματα για να διασφαλιστεί ότι το γονίδιο είναι υπό τον έλεγχο των βακτηριακών ρυθμιστικών στοιχείων.
* Εφαρμογές: Η κλωνοποίηση γονιδίων έχει πολυάριθμες εφαρμογές, όπως:
* Μελετώντας τη λειτουργία γονιδίου: Με την εισαγωγή ενός γονιδίου βάτραχου σε βακτήρια, οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν τη λειτουργία του σε ένα ελεγχόμενο περιβάλλον.
* Πρωτεΐνες παραγωγής: Τα βακτήρια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων της πρωτεΐνης που κωδικοποιούνται από το γονίδιο βάτραχου, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ιατρικούς ή ερευνητικούς σκοπούς.
Συνοπτικά, οι επιστήμονες δεν "κάνουν άμεσα αντίγραφα" γονιδίων βάτραχου μέσα σε ένα βακτήριο. Χρησιμοποιούν τεχνικές κλωνοποίησης γονιδίων για να εισαγάγουν ένα γονίδιο βάτραχος σε DNA ενός βακτηρίου, επιτρέποντας στα βακτήρια να αναπαράγουν το γονίδιο και ενδεχομένως να το εκφράζουν. Αυτή η διαδικασία έχει ευρείες εφαρμογές στην έρευνα και τη βιοτεχνολογία.
