Klonowanie DNA – definicja, etapy, zastosowanie

Klonowanie DNA jest to techniką, która polega na powieleniu wyizolowanych sekwencji DNA zawierających konkretny gen lub geny. Fragmenty DNA dawcy przed wprowadzenie do komórki biorcy muszą zostać połączone z specjalnym nośnikiem tzw. wektorem. W procesie klonowania DNA niezbędne są enzymy restrykcyjne, które umożliwiają przecięcie cząsteczek DNA zarówno dawcy jak i biorcy w ściśle określonych miejscach. Dzięki restryktazom w obu cząsteczkach DNA powstają tzw. „lepkie końce”, które  łączą się ze sobą dają zrekombinowany DNA. Dopiero po powstaniu hybrydowego DNA dochodzi do jego powielenia w organizmie biorcy. W ten sposób otrzymuje się klony, czyli populację genetycznie identycznych organizmów.

Jako wektory wykorzystywane są plazmidy bakteryjne oraz zmodyfikowane wirusy. Jednak ze względu na ich małą „pojemność” coraz częściej używa się sztuczne chromosomy: bakteryjny BAC i drożdżowy YAC.  .

Etapy klonowania DNA:

1. Przygotowanie DNA przeznaczonego do klonowania - wyizolowanie DNA z komórki dawcy lub zsyntezowanie chemiczne przy użyciu techniki PCR (reakcji łańcuchowej polimerazy).
2. Pocięcie DNA dawcy na fragmenty przy użyciu enzymów restrykcyjnych – powstanie „lepkich końców”.
3. Przygotowanie wektora do przyjęcia wstawki w postaci obcego DNA – przecięcie plazmidu przy użyciu tych samych restryktaz, dzięki czemu powstają „lepkie końce”.
4. Zmieszanie ze sobą in vitro w odpowiednich proporcjach pociętych fragmentów DNA - wstawki i wektora.
5. Połączenie ze sobą komplementarnych względem siebie odcinków klonowanego DNA i wektora pod wpływem enzymu ligazy T4 – powstanie zrekombinowanej cząsteczki DNA.
6. Wprowadzenie hybrydowych cząsteczek DNA do odpowiednio przygotowanego biorcy, którego zadaniem jest powielenie zrekombinowanego wektora oraz ekspresja genów sklonowanego DNA.

Biorcą dla wektora zawierającego klonowany DNA są zazwyczaj komórki bakteryjne, które pobierają plazmidy na drodze transformacji. Rzadziej gospodarzem są komórki eukariotyczne. Klonowany DNA do komórek roślinnych wprowadza się przez transfekcję bakteryjną. Wektorami dla ludzi i zwierząt są z kolei wirusy. 

Polecamy również:

  • Enzymy restrykcyjne – definicja, zastosowanie

    Enzymy restrykcyjne inaczej zwane restryktazami są to endonukleazy, które naturalnie obecne są w komórkach bakterii. Ich zadaniem jest ochrona komórki gospodarza przed wniknięciem obcego DNA np. bakteriofagów. Mają one bowiem zdolność przecinania cząsteczek DNA w obszarach... Więcej »

  • Organizmy transgeniczne – definicja, przykłady, wady i zalety

    Zgodnie z dyrektywą UE „organizmy, inne niż organizm człowieka, w których materiał genetyczny został zmieniony z wykorzystaniem technik inżynierii genetycznej w sposób nie zachodzący w warunkach naturalnych, na skutek krzyżowania i/lub naturalnej rekombinacji to GMO (organizmy... Więcej »

  • Klonowanie organizmów – definicja, metody, wady i zalety

    Klonowanie organizmów to proces, który polega na tworzeniu kopi oryginału, a więc organizmu o takiej samej informacji genetycznej. Wyróżniamy dwa zasadnicze rodzaje klonowania: • poziome – polega na rozdzieleniu równocennych komórek zarodka,... Więcej »

  • Terapia genowa – definicja, zastosowanie, wady i zalety

    Terapia genowa to metoda leczenia chorób genetycznych, która ma na celu zniesienie niepożądanych efektów wywołanych przez mutacje. Polega na wprowadzeniu do komórek pacjentów prawidłowo działających genów w miejsce genów zmutowanych lub kopi... Więcej »

  • Elektroforeza DNA

    Elektroforeza jest techniką rozdziału cząstek np. DNA w porowatym żelu elektroforetycznym pod wpływem pola elektrycznego. Cząsteczka DNA posiada ujemnie naładowane reszty fosforanowe, dzięki którym w żelu przemieszcza się w kierunku elektrody dodatniej. Więcej »

Komentarze (2)
Wynik działania 5 + 2 =
Aaaa
2016-05-10 11:38:34
Nic potrzebnego
biologgg
2016-03-10 19:27:04
2/10
Ostatnio komentowane
ok
ktostam • 2021-06-19 15:17:37
Tak
Tak • 2021-06-17 07:30:57
spoko
:) • 2021-06-16 20:42:56
x - wpis został poprawiony, pozdrawiamy :)
ADMIN • 2021-06-15 06:34:20
Mudnok - poprawione, pozdrawiamy :)
ADMIN • 2021-06-15 06:37:39