Hva er teknikken for å lage rekombinant DNA?

 

Bakgrunn

DNA (deoksyribonukleinsyre) er tegningen som styrer utviklingen av levende ting. Rekombinant DNA er en teknikk som brukes til å sette genetisk materiale tatt fra en organisme inn i en annen organisme (ofte bakterier). Dette gjøres in vitro, som betyr utenfor en organisme. Rekombinant DNA produseres av flere grunner, inkludert å produsere proteinprodukter som insulin eller HGH (humant veksthormon) til medisinske formål, for å skape et nytt trekk i en organisme, for eksempel å sette gener inn i avlinger for å gjøre dem skadedyrsbestandige, og til lage kopier av et gen som skal brukes i forskningsinnstillinger.

Teknikk

Teknikken for å lage rekombinant DNA i for eksempel en bakterie er relativt enkel. Det første trinnet i prosessen er for forskerne å identifisere det spesifikke genet som tilsvarer det spesifikke trekket de ønsker å replikere. Når genet er identifisert, må det være innebygd i bakterien. Dette oppnås ved å endre plasmider, som er en DNA-sekvens som ikke er en komponent i bakteriens kromosomale sminke, men vil replikere med bakterien. Plasmidet kuttes ved hjelp av et spesielt enzym som kalles et restriktionsenzym. Genet for ønsket Egenskapen er modifisert slik at den vil passe inn i de kuttede ender av DNA fra plasmidet. Når det nye genet og plasmidet passer sammen, brukes et enzym kalt DNA-ligase for å skape en permanent binding mellom plasmid DNA og nytt DNA. Det endrede plasmidet blir da tatt inn i bakterien og vil replikere med bakterien. I praksis er det å gjøre rekombinant DNA gjennom denne metoden altfor sakte og besværlig for å produsere levedyktige resultater på et meningsfylt nivå.

Stor skala produksjon

Teknikken for å lage rekombinant DNA i stor skala er på noen måter en sloppier-prosess. Det innebærer å kombinere millioner av plasmidene og nye gener med restriksjonsenzymer. Da blir bakteriene kjemisk indusert til å ta opp de endrede plasmidene. Dessverre skjer alt dette samtidig, og bare noen bakterier vil ta opp de riktige plasmidene. For å overvinne denne hindringen, er prosessen rettet for å fastslå hvilke bakterier som har de riktige plasmidene lettere å bestemme. En måte er å endre plasmidene på en slik måte at hvis bakteriene er i stand til å vokse på ampicillin og ikke blir blå, er det en god sjanse for at de bærer de riktige plasmidene. Dette kan kontrolleres med en prosess som kalles nukleinsyre hyperbridisering, noe som innebærer å dele opp DNA i bakterier og plasmider og kombinere dem med en tag som kan være radioaktiv eller fluorescerende. Disse kodene er laget for å kombinere bare med DNA av ønsket gen. Etter at de riktige bakteriene er bestemt, dyrkes de i stor skala.