молекулярное клонирование
Молекулярное клонирование - вид работы в молекулярной биологии. Оно используется для сборки рекомбинантных молекул ДНК и направления их репликации внутри организмов-хозяев. Использование слова клонирование означает, что молекула ДНК из одной живой клетки используется для создания большой популяции клеток, содержащих идентичные молекулы ДНК. Методы молекулярного клонирования занимают центральное место во многих областях современной биологии и медицины.
При клонировании молекул обычно используются последовательности ДНК двух различных организмов: вида, который является источником ДНК для клонирования, и вида, который будет служить живым хозяином для размножения (репликации) рекомбинантной ДНК.
В эксперименте по молекулярному клонированию ДНК, подлежащую клонированию, получают из интересующего организма, а затем обрабатывают ферментами в пробирке, чтобы получить более мелкие фрагменты ДНК. Эти фрагменты затем соединяются с векторной ДНК для получения рекомбинантных молекул ДНК. Затем рекомбинантная ДНК вводится в организм хозяина (как правило, это легкий в выращивании, доброкачественный лабораторный штамм E. coli бактерий). В результате образуется популяция организмов, в которых рекомбинантные молекулы ДНК реплицируются вместе с ДНК хозяина. Поскольку они содержат инородные фрагменты ДНК, это "трансгенные" или генетически модифицированные микроорганизмы (ГМО).
Этот процесс использует тот факт, что одну бактериальную клетку можно заставить взять и реплицировать одну рекомбинантную молекулу ДНК. Эта отдельная клетка может быть затем экспоненциально расширена, чтобы создать большое количество бактерий, каждая из которых содержит копии оригинальной молекулы рекомбинантной ДНК. Таким образом, как результирующая популяция бактерий, так и рекомбинантная молекула ДНК, обычно называют "клонами". Строго говоря, рекомбинантная ДНК относится к молекулам ДНК, а молекулярное клонирование - к экспериментальным методам их сборки.
История
Идея использования молекулярного клонирования для получения рекомбинантной ДНК была придумана Паулем Бергом, лауреатом Нобелевской премии по химии за 1980 год, совместно с Уолтером Гилбертом и Фредом Зангером.
Вопросы и ответы
В: Что такое молекулярное клонирование?
О: Молекулярное клонирование - это отрасль молекулярной биологии, используемая для сборки рекомбинантных молекул ДНК и контроля их репликации в организме-хозяине.
В: Как происходит процесс молекулярного клонирования?
Ответ: В эксперименте по молекулярному клонированию ДНК для клонирования получают из интересующего организма, а затем обрабатывают ферментами в пробирке для получения более мелких фрагментов ДНК. Затем эти фрагменты объединяются с векторной ДНК для получения рекомбинантных молекул ДНК. Затем рекомбинантная ДНК переносится в организм-хозяин (обычно это легко выращиваемый, доброкачественный штамм E. coli). В результате образуется популяция организмов, в которой молекулы рекомбинантной ДНК реплицируются с ДНК хозяина.
В: Что содержат эти клоны?
Ответ: Клоны содержат чужеродные фрагменты ДНК, что делает их трансгенными или генетически модифицированными микроорганизмами (ГМО).
Вопрос: Сколько бактериальных клеток может быть индуцировано для поглощения и репликации одной рекомбинантной молекулы?
О: Одна бактериальная клетка может быть индуцирована для поглощения и репликации одной рекомбинантной молекулы.
В: Что происходит, когда эта одиночная клетка реплицируется?
Ответ: Когда эта единственная клетка реплицируется, она может произвести большое количество бактерий, каждая из которых содержит копии оригинальной рекомбинантной молекулы.
В: Есть ли разница между "рекомбинантным" и "молекулярным клонированием"?
О: Строго говоря, "рекомбинантный" относится к фактическим молекулам ДНК, а "молекулярное клонирование" - к экспериментальным методам, используемым для их сборки.
