您的位置:首页>>公司动态>>企业动态

什么是重组DNA 技术(重组DNA技术流程及应用)

发布时间:2022-02-09 10:46:49 阅读:118082次 来源:百度学术

  当转基因载体被引入并整合到生物体的基因组中时,主要用于改变生物体(宿主)表型的技术。因此,基本上,这个过程涉及将外来的 DNA 结构片段引入包含我们感兴趣的基因的基因组中。引入的这种基因就是重组基因,这种技术称为重组DNA技术。

  重组DNA技术有多个步骤、工具和其他特定程序 ,用于生产人造DNA以产生所需的产品。让我们更详细地了解每个步骤。

  什么是重组 DNA 技术?

  用于通过组合来自不同来源的不同遗传物质(DNA)来产生人工DNA的技术被称为重组DNA技术。重组DNA技术通常被称为基因工程。

  随着1968 年瑞士微生物学家 Werner Arber发现限制性内切酶,重组 DNA 技术应运而生,

  将所需基因插入宿主基因组并不像听起来那么容易。它涉及选择所需的基因以施用到宿主中,然后选择完美的载体,该基因必须与该载体整合并形成重组DNA。

  因此必须将重组DNA引入宿主。最后,它必须保留在宿主中并传给后代。

重组 DNA 技术

  重组DNA技术工具

  包括限制酶在内的酶有助于切割,聚合酶有助于合成,连接酶有助于结合。重组 DNA 技术中使用的限制性内切酶在确定所需基因插入载体基因组的位置方面发挥着重要作用。它们有两种类型,即核酸内切酶和核酸外切酶。

  内切核酸酶在 DNA 链内切割,而外切核酸酶从链末端去除核苷酸。限制性内切酶是序列特异性的,通常是回文序列并在特定点切割 DNA。他们仔细检查 DNA 的长度并在称为限制性位点的特定位点进行切割。这会在序列中产生粘性末端。所需基因和载体被相同的限制性内切酶切割以获得互补的便签,从而使连接酶的工作容易将所需基因与载体结合。

  载体——帮助携带和整合所需基因。这些构成了重组 DNA 技术工具的一个非常重要的部分,因为它们是将所需基因带入宿主生物体的最终载体。质粒和噬菌体是重组 DNA 技术中最常用的载体,因为它们具有非常高的拷贝数。载体由复制起点组成——这是复制开始的核苷酸序列,一个可选择的标记——构成对某些抗生素如氨苄青霉素表现出抗性的基因;和克隆位点 - 插入所需 DNA 的限制酶识别的位点。

  宿主有机体——重组 DNA 被引入其中。宿主是重组 DNA 技术的终极工具,它在酶的帮助下接收带有所需 DNA 的载体。

  将这些重组 DNA 插入宿主的方法有很多,即显微注射、基因枪或基因枪、交替冷却和加热、使用钙离子等。

  重组DNA技术流程

  重组 DNA 技术的完整过程包括多个步骤,以特定的顺序保持以产生所需的产品。

  步骤1。 遗传物质的分离。

  重组 DNA 技术的第一步也是最初的步骤是以纯净形式分离所需的 DNA,即不含其他大分子。

  第2步。在识别位点切割基因。

  限制性内切酶在确定所需基因插入载体基因组的位置方面起主要作用。这些反应被称为“限制性内切酶消化”。

  步骤 3。通过聚合酶链式反应 (PCR) 扩增基因拷贝。

  一旦使用限制性内切酶切割了适当的目的基因,这是一个将单个 DNA 拷贝扩增成数千到数百万拷贝的过程。

  步骤4。DNA分子的连接。

  在连接的这个步骤中,在 DNA 连接酶的帮助下,将两个片段连接在一起——DNA 的切割片段和载体。

  步骤 5。 将重组 DNA 插入宿主。

  在该步骤中,将重组 DNA 引入受体宿主细胞。这个过程被称为转换。一旦将重组 DNA 插入宿主细胞后,它就会倍增并在最佳条件下以制造蛋白质的形式表达。

  如重组 DNA 技术工具中所述,有多种方法可以实现这一目标。有效转化的细胞/有机体将重组基因传递给后代。

  重组DNA技术的应用

  DNA技术也用于检测人体内是否存在艾滋病毒。

  基因疗法——它被用来尝试纠正导致遗传疾病的基因缺陷。

  临床诊断 - ELISA 是重组应用的一个例子

  重组 DNA 技术广泛用于农业生产转基因生物,例如 Flavr Savr 西红柿、富含蛋白质的黄金大米、保护植物免受球虫侵害的 Bt 棉花等等。

  在医药领域,重组DNA技术用于生产胰岛素。

  DNA克隆

  克隆是一组个体实体或细胞,它们是一个祖细胞的后代。克隆在基因上是相同的,因为细胞每次都简单地复制产生相同的子细胞。科学家能够生成单个 DNA 片段的多个副本,该基因可用于创建构成 DNA 克隆的相同副本。DNA 克隆是通过将 DNA 片段插入到微小的 DNA 分子中来进行的。这种分子可以在活细胞内复制,例如细菌。这种微小的复制分子被称为 DNA 载体的载体

  酵母细胞、病毒、质粒是最常用的载体。质粒是从细菌中引入的环状 DNA 分子。它们不是主要细胞基因组的一部分。它携带基因,为宿主细胞提供有益的特性,如交配能力、抗药性。它们可以方便地操作,因为它们足够小,并且能够携带编织到其中的额外 DNA。

  基因克隆的应用

  下面列出了基因克隆的应用:

  基因克隆在医学领域发挥着重要作用。它用于生产激素、维生素和抗生素。

  基因克隆在农业领域得到应用。固氮由蓝藻进行,其中所需基因可用于提高作物的生产力和改善健康。这种做法减少了化肥的使用,因此产生了不含化学物质的产品

  它可以应用于识别和检测包含特定基因的克隆的科学,该基因可以通过在受控环境中生长来进行操作

  它用于基因治疗,其中有缺陷的基因被插入健康基因所取代。用这个原理可以治疗白血病和镰状细胞性贫血等医学疾病。

本文链接:https://www.zjby-biotech.com/news/hydt/795.html

注释:[本文仅供阅读]不代表企业及作者的立场,如侵权请联系删除,欢迎分享本文,转载请保留出处!

推荐服务

  • 分子实验

    分子实验平台为广大科研工作提供蛋白、RNA和DNA分子类分析及检测服务···

  • 细胞实验

    细胞实验平台为广大科研工作者提供原代细胞提取、鉴定和培养相关服务···

  • 病理实验

    动物实验平台为广大科研工作者提供动物寄养、疾病模型构建和体内验证···

  • 动物实验

    动物实验平台为广大科研工作者提供科研成果向产品转化的服务,转化方···

  • 精准医疗

    精准医疗平台为癌症患者提供肿瘤移植动物体内服务,模拟患者癌症发展···