Molekuláris klónozás
A molekuláris klónozás a molekuláris biológia egyik típusa. Rekombináns DNS-molekulák összeállítására és gazdaszervezeten belüli szaporodásuk irányítására szolgál. A klónozás szó használata azt jelenti, hogy egyetlen élő sejtből származó DNS-molekulát használnak fel arra, hogy azonos DNS-molekulákat tartalmazó sejtek nagy populációját hozzák létre. A molekuláris klónozási módszerek a modern biológia és orvostudomány számos területén központi szerepet játszanak.
A molekuláris klónozás általában két különböző organizmusból származó DNS-szekvenciákat használ: a klónozandó DNS forrását képező fajból és a rekombináns DNS szaporításához (replikálásához) élő gazdatestként szolgáló fajból.
A molekuláris klónozási kísérlet során a klónozandó DNS-t az érdeklődésre számot tartó szervezetből nyerik, majd a kémcsőben enzimekkel kezelik, hogy kisebb DNS-darabkákat kapjanak. Ezeket a fragmentumokat aztán vektor DNS-sel egyesítik, hogy rekombináns DNS-molekulákat állítsanak elő. A rekombináns DNS-t ezután bejuttatják egy gazdaszervezetbe (általában egy könnyen tenyészthető, jóindulatú, laboratóriumi E. coli baktériumtörzsbe). Ezáltal olyan organizmuspopuláció jön létre, amelyben a rekombináns DNS-molekulák a gazdaszervezet DNS-ével együtt replikálódnak. Mivel idegen DNS-töredékeket tartalmaznak, ezek "transzgenikus" vagy genetikailag módosított mikroorganizmusok (GMO).
Ez az eljárás kihasználja azt a tényt, hogy egyetlen baktériumsejtet egyetlen rekombináns DNS-molekula felvételére és szaporítására lehet késztetni. Ezt az egyetlen sejtet ezután exponenciálisan lehet növelni, hogy nagy mennyiségű baktériumot hozzanak létre, amelyek mindegyike tartalmazza az eredeti rekombináns molekula másolatát. Így mind az így létrejövő baktériumpopulációt, mind a rekombináns DNS-molekulát "klónoknak" szokás nevezni. Szigorúan véve a rekombináns DNS a DNS-molekulákra utal, míg a molekuláris klónozás az ezek összeállítására használt kísérleti módszerekre.
Történelem
A rekombináns DNS előállítására szolgáló molekuláris klónozás ötletét Paul Berg találta fel, aki 1980-ban Walter Gilberttel és Fred Sangerrel közösen elnyerte a kémiai Nobel-díjat.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a molekuláris klónozás?
V: A molekuláris klónozás a molekuláris biológia egyik ága, amelyet rekombináns DNS-molekulák összeállítására és a gazdaszervezetben történő szaporodásuk ellenőrzésére használnak.
K: Hogyan működik a molekuláris klónozás?
V: A molekuláris klónozási kísérlet során a klónozandó DNS-t a kívánt szervezetből nyerik, majd enzimekkel egy kémcsőben feldolgozzák, hogy kisebb DNS-darabkákat kapjanak. Ezeket a fragmentumokat ezután a vektor DNS-sel kombinálva rekombináns DNS-molekulákat állítanak elő. A rekombináns DNS-t ezután átviszik a gazdaszervezetbe (általában egy könnyen tenyészthető, jóindulatú E. coli törzsbe). Ennek eredményeképpen olyan organizmuspopuláció jön létre, amelyben a rekombináns DNS-molekulák a gazdaszervezet DNS-ével együtt szaporodnak.
K: Mit tartalmaznak ezek a klónok?
V: A klónok idegen DNS-töredékeket tartalmaznak, ami transzgenikus vagy genetikailag módosított mikroorganizmusokká (GMO-k) teszi őket.
K: Hány baktériumsejtet lehet rávenni egy rekombináns molekula felvételére és szaporítására?
V: Egy baktériumsejtet lehet indukálni egy rekombináns molekula felvételére és szaporítására.
K: Mi történik, amikor ez az egyetlen sejt replikálódik?
V: Amikor ez az egyetlen sejt szaporodik, nagyszámú baktériumot képes létrehozni, amelyek mindegyike az eredeti rekombináns molekula másolatát tartalmazza.
K: Van különbség a "rekombináns" és a "molekuláris klónozás" között?
V: Szigorúan véve a "rekombináns" kifejezés a tényleges DNS-molekulákra vonatkozik, míg a "molekuláris klónozás" az összeállításukhoz használt kísérleti módszerekre.
