Sobre la DNA Recombinant

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¿Cuál es DNA recombinant?

¿Cómo la DNA recombinant trabaja?

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¿Cuál es DNA recombinant?

El ácido deoxyribonucleic, o la DNA, es el modelo para la vida. Dentro de cada célula en su cuerpo, la DNA contiene el código que se determina quiénes usted es y qué rasgos usted tiene. La DNA recombinant es la DNA a partir de dos diversas fuentes que se ha combinado in vitro (los organismos vivos del exterior). Hay tres razones principales de crear la DNA recombinant: (i) para crear un producto de la proteína, (ii) para crear copias múltiples de genes, y (iii) para insertar genes extranjeros en otros organismos para dar a esos organismos un nuevo rasgo (Campbell y Reece, 2002).

La DNA recombinant se utiliza extensamente hoy para crear cantidades grandes de proteína para ciertas enfermedades que tratan. En 1982, la insulina se convirtió en la primera droga recombinant de la DNA para golpear el mercado (NHGRI, 2003). Una persona con diabetes no produce la insulina adecuada. La insulina, una proteína, se puede ahora producir en cantidades grandes por las bacterias que se han dado el gene humano de la insulina (hormonas, n.d.; Universidad De Stanford, 2002; G. Stein Y J. Stein, 2002). Otro ejemplo de una proteína que sea hecha por las bacterias para el uso médico es hormona humana del crecimiento (Hanna, 2004; G. Stein Y J. Stein, 2002).

La creación de copias múltiples de un gene tiene valor para la investigación genética. La disponibilidad de copias múltiples de un gene tiene muchas ventajas incluyendo la determinación de la secuencia del nucleotide de un gene (Campbell y Reece, 2002).

La inserción de los genes que originaron en un organismo en otro organismo está probando la indispensable en agricultura y otros campos. En agricultura, la adición de genes a las plantas para hacerles el bosquejo o insecto resistente es ya práctica común (Anunson et el al, 1999; Campbell Y Reece, 2002). Otro uso es la creación de las bacterias que ayudarán a la basura tóxica ascendente limpia. Se han creado las bacterias usando la tecnología recombinant que puede digerir el aceite de un derramamiento del aceite (Campbell y Reece, 2002).

¿Cómo la DNA recombinant trabaja?

Aquí está una descripción de cómo un gene de un organismo se puede insertar en una bacteria. Primero, el gene del interés debe ser identificado. Por ejemplo, el gene de la insulina tendría que ser localizado en el genome humano. Entonces un plasmid tiene que ser aislado de las células de las bacterias. Un plasmid es una secuencia circular, double-stranded de la DNA que las réplicas en bacterias y son a parte del cromosoma bacteriano. El gene se inserta en el plasmid, y el plasmid es tomado por una bacteria. Las bacterias reproducen, y comienzan a crear la proteína deseada (Campbell y Reece, 2002).

Una ilustración que demuestra demostrando cómo la insulina humana se puede producir por las bacterias usando la DNA recombinant (MIT, 1989).

 

Plasmids Bacterianos (Kimball, 2004).

Las enzimas de la restricción, descubiertas en 1968, son partes importantes de este proceso (NHGRI, 2003). En naturaleza, las enzimas de la restricción son una autodefensa de los bacteriums. Una enzima de la restricción corta entre cierta secuencia de nucleotides, llamada la vista de la restricción, que es 4-8 nucleotides largos. A cada vez que esa secuencia ocurre en los bacteriums poseer la DNA, agregan a los grupos metílicos (- CH3) los adenines o los cytosines que evitan que la enzima de la restricción trabaje. La DNA en caulquier momento extranjera, tal como un phage (un virus bacteriano), inscribe la bacteria, los bacteriums que la enzima de la restricción cortaría la DNA de los phages en pedazos. Aunque no todas las bacterias tienen enzimas de la restricción, hay variedades amplias de enzimas de la restricción que se han descubierto y continúen siendo descubiertas (Campbell y Reece, 2002).

Las enzimas de la restricción se utilizan para cortar abierto un plasmid y la misma enzima se utiliza para cortar el gene deseado fuera del cromosoma. Esto hace dos cortes que emparejan, y cuando se combinan el gene y el plasmid, forman un enlace temporal. Otra enzima, ligase de la DNA, se utiliza para crear un sello permanente (Campbell y Reece, 2002).

 

Un ejemplo de cómo una enzima de la restricción pudo trabajar. El sitio de la restricción es el g-g-a-t-c-c (Kimball, 2004).

 

Éste es un ejemplo de usar las enzimas de la restricción para insertar la DNA en un plasmid. El sitio de la restricción es el g-a-a-t-t-c (MIT, 1989).

Una Mirada Más cercana

Para simplificar cosas, el precedente ha descrito la DNA recombinant en términos de un célula, de una enzima de la restricción, etc. Cuando los científicos están procurando hacer la DNA recombinant, se hace en una escala mucho más grande. Millones de plasmids se mezclan con millones de genes. Millones de enzimas de la restricción se descargan adentro para hacer millones de cortes. Los plasmids atan a los plasmids, los plasmids atan a los genes, los genes atan a los genes, los plasmids atan a los genes múltiples, y la cosa entera es un lío (Campbell y Reece, 2002).

Para solucionar este problema, un truco fresco se utiliza. Los plasmids que comienzan (los que van a ser modificadas) se llaman los vectores que se reproducen, que es una molécula de la DNA que puede llevar la DNA extranjera en una célula y replegarla allí. Estos plasmids incluyen un gene que confiera resistencia a la ampicilina. También contienen un segundo gene (por ejemplo lacZ). El sitio de la restricción, en donde la enzima de la restricción hará un corte, está en el gene del lacZ. Si la DNA extranjera se inserta en el gene del lacZ donde la enzima de la restricción hizo su corte, el gene del lacZ no quiere ningún trabajo más largo. Las enzimas de la restricción se mezclan con los plasmids, y entonces se agregan los genes deseados, los genes que deseamos combinar con los plasmids. Entonces se induce a las bacterias que tomen los plasmids. Cambia en calor, o los productos químicos se agregan que, son maneras de hacer bacterias hacen esto. Del después de que se induzca a las bacterias que tomen los plasmids, las bacterias se crecen en un medio la ampicilina y una sustancia que reaccione al producto de la proteína del lacZ. Una colonia de las bacterias que tomó un plasmid con un gene intacto del lacZ, significando que no es un plasmid recombinant, dará vuelta al azul. Las bacterias que no tomaron ninguna plasmids no podrán crecer en la ampicilina. Por lo tanto, solamente las bacterias que tomaron un plasmid crecerán, y solamente las bacterias que tenían algo insertado en el gene del lacZ serán blancas (Campbell y Reece, 2002).

El paso siguiente se está determinando cuáles de las bacterias no-azules restantes tomaron el gene derecho. Sabemos con certeza que tomaron un poco de DNA pero no sabemos si él éramos la DNA. correcta Scientists podemos buscar el producto deseado de la proteína (insulina por ejemplo) o pueden buscar el gene. Para buscar un gene, una secuencia de los nucleotides que ocurren en el gene debe ser sabida. Una secuencia complementaria la DNA o RNA se crea a la secuencia sabida en del el gene. Esto se llama una punta de prueba del ácido nucleic. La punta de prueba se etiqueta con una etiqueta radiactiva o con una etiqueta fluorescente para poder encontrar. Los bacterias que es la DNA denaturized, significando que la DNA unraveled. Esto se puede hacer con calor o los productos químicos. Cuando la etiqueta se agrega a las bacterias enlazará con la DNA complementaria (la DNA que es parte del gene estamos buscando) dentro de una bacteria. Entonces sabemos que qué bacteria tiene el gene deseado y puede ser crecido en tanques grandes para producir la proteína deseada. Este proceso de usar una punta de prueba del ácido nucleic se conoce como hyperbridization del ácido nucleic (Campbell y Reece, 2002).