Molekulinis klonavimas
Molekulinis klonavimas yra molekulinės biologijos darbo rūšis. Jis naudojamas rekombinantinėms DNR molekulėms surinkti ir jų replikacijai organizmuose šeimininkuose nukreipti. Žodžio klonavimas vartojimas reiškia, kad DNR molekulė iš vienos gyvos ląstelės naudojama didelei ląstelių populiacijai, turinčiai identiškų DNR molekulių, sukurti. Molekulinio klonavimo metodai yra svarbiausi daugelyje šiuolaikinės biologijos ir medicinos sričių.
Molekuliniam klonavimui paprastai naudojamos dviejų skirtingų organizmų DNR sekos: rūšies, kuri yra klonuojamos DNR šaltinis, ir rūšies, kuri bus gyvasis šeimininkas rekombinantinei DNR daugintis (replikuotis).
Atliekant molekulinio klonavimo eksperimentą, klonuojama DNR gaunama iš dominančio organizmo, po to mėgintuvėlyje apdorojama fermentais, kad būtų gauti mažesni DNR fragmentai. Šie fragmentai sujungiami su vektoriaus DNR ir taip gaunamos rekombinantinės DNR molekulės. Tada rekombinantinė DNR įvedama į organizmą šeimininką (paprastai lengvai auginamą, nekenksmingą laboratorinę E. coli bakterijų atmainą). Taip susidaro organizmų populiacija, kurioje rekombinantinės DNR molekulės replikuojasi kartu su šeimininko DNR. Kadangi juose yra svetimos DNR fragmentų, tai yra "transgeniniai" arba genetiškai modifikuoti mikroorganizmai (GMO).
Šiame procese pasinaudojama tuo, kad vieną bakterijos ląstelę galima paskatinti priimti ir dauginti vieną rekombinantinės DNR molekulę. Šią vieną ląstelę galima eksponentiškai plėsti, kad susidarytų daug bakterijų, kurių kiekvienoje yra originalios rekombinantinės molekulės kopijos. Taigi, tiek susidariusi bakterijų populiacija, tiek rekombinantinė DNR molekulė paprastai vadinamos klonais. Griežtai kalbant, rekombinantinė DNR reiškia DNR molekules, o molekulinis klonavimas - eksperimentinius metodus, taikomus joms surinkti.
Istorija
Idėją naudoti molekulinį klonavimą rekombinantinei DNR gaminti sugalvojo Paulas Bergas, kuris 1980 m. kartu su Walteriu Gilbertu ir Fredu Sangeriu gavo Nobelio chemijos premiją.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra molekulinis klonavimas?
A: Molekulinis klonavimas yra molekulinės biologijos šaka, naudojama rekombinantinėms DNR molekulėms surinkti ir jų replikacijai organizme šeimininke kontroliuoti.
K: Kaip vyksta molekulinio klonavimo procesas?
A: Atliekant molekulinio klonavimo eksperimentą, klonuojama DNR gaunama iš dominančio organizmo ir apdorojama fermentais mėgintuvėlyje, kad būtų gauti mažesni DNR fragmentai. Tada šie fragmentai sujungiami su vektoriaus DNR ir taip gaunamos rekombinantinės DNR molekulės. Tada rekombinantinė DNR perkeliama į organizmą šeimininką (paprastai lengvai auginamą, nekenksmingą E. coli padermę). Taip susidaro organizmų populiacija, kurioje rekombinantinės DNR molekulės replikuojasi su šeimininko DNR.
K: Kas yra šiuose klonuose?
A: Klonuose yra svetimos DNR fragmentų, todėl jie yra transgeniniai arba genetiškai modifikuoti mikroorganizmai (GMO).
K: Kiek bakterijų ląstelių galima paskatinti priimti ir dauginti vieną rekombinantinę molekulę?
A: Viena bakterijos ląstelė gali būti paskatinta priimti ir daugintis vieną rekombinantinę molekulę.
K: Kas atsitinka, kai ši viena ląstelė replikuojasi?
Atsakymas: Kai ši viena ląstelė replikuojasi, gali susidaryti daug bakterijų, kurių kiekvienoje yra originalios rekombinantinės molekulės kopijos.
Klausimas: Ar yra skirtumas tarp "rekombinantinio" ir "molekulinio klonavimo"?
Atsakymas: Griežtai kalbant, "rekombinantinis" reiškia tikrąsias DNR molekules, o "molekulinis klonavimas" - eksperimentinius metodus, taikomus joms surinkti.
