Cum se folosesc enzime de restricție pentru a face ADN recombinant
Share
ADN-ul recombinant este un tip artificial de ADN produs prin combinarea ADN-ului a două sau mai multe specii. Procesul de obținere a ADN-ului recombinant este cunoscut sub numele de clonare moleculară. Procedeul de bază al clonării moleculare include izolarea ADN-ului, tăierea ADN-ului, îmbinarea ADN-ului și amplificarea ADN-ului recombinant. Gena de interes este inserată în vectorul care servește ca moleculă purtătoare pentru gena de interes. Vectorul, împreună cu gena de interes, se referă la ADN-ul recombinant. Rolul principal al enzimelor de restricție în clonarea genelor este tăierea ADN-ului. Caracteristica cheie a enzimelor de restricție care le face potrivite pentru manipularea ADN-ului este faptul că taie ADN-ul la ținte specifice. Aceasta permite producerea de fragmente ADN dorite pentru scopul de îmbinare.
Domenii cheie acoperite
1. Ce sunt Enzime de restricție
- Definiție, proprietăți, rol
2. Cum se folosesc enzime de restricție pentru a face ADN recombinant
- Clonarea genelor, Utilizarea enzimelor de restricție în clonarea genelor
Termeni cheie: ADN-ul de tăiere, clonarea genei, genul de interes, clonarea moleculară, tehnologia ADN-ului recombinant, enzimele de restricție, vectorul
Ce sunt Enzime de restricție
O enzimă de restricție este o endonuclează care recunoaște secvențe de ADN scurte, specifice, cunoscute ca situsuri de restricție și care scindează ADN-ul la locul respectiv. Acestea sunt un tip de foarfece biochimice produse de bacterii. Enzimele de restricție aduc apărarea bacteriilor de bacteriofagi. Aceste enzime sunt izolate din bacterii și sunt folosite pentru a taia ADN-ul în laborator. Acțiunea unei enzime de restricție este prezentată în figura 1.
Figura 1: Acțiunea lui HindIII
Capacitatea enzimelor de restricție de a taia ADN-ul în locații precise permite cercetătorilor să izoleze fragmente care conțin gena din ADN-ul genomic. Aceste fragmente pot fi inserate în vectori pentru a produce molecule de ADN recombinant.
Cum se folosesc enzime de restricție pentru a face ADN recombinant
ADN-ul recombinant este o moleculă de ADN compusă din ADN de două sau mai multe specii. Acesta include în principal o genă de interes dintr-o specie donatoare și un vector care poartă gena de interes pentru celula gazdă. Principalele etape ale producerii moleculelor de ADN recombinant sunt izolarea ADN-ului, digestia cu enzime de restricție, ligarea genei de interes pentru vector și amplificarea moleculei de ADN recombinant în interiorul unei celule gazdă. Întregul proces este cunoscut sub numele de clonarea moleculară. Clonarea moleculară este prezentată în figura 2.
Figura 2: Clonarea moleculară
Gena de interes este mai întâi izolată din probe biologice sub formă de ADN genomic sau poate fi amplificată prin PCR. Uneori, gena de interes poate fi prezentă într-un vector. Pentru a fi inserat în vectorul care este adecvat pentru a transporta gena de interes în celula gazdă, aceasta trebuie să fie separată de molecula mamă. Deoarece enzimele de restricție taie precis ADN-ul prin recunoașterea siturilor de restricție, ele pot fi utilizate în acest scop. Gena de interes și vectorul pot fi digerate cu aceeași enzimă de restricție sau fiecare capăt al genei de interes poate fi digerat de două enzime de restricție. Această digestie produce capete compatibile pentru ligarea genei de interes vectorului. Digestia cu două enzime de restricție permite ligarea fragmentelor în orientarea dorită. După ligare, moleculele ADN recombinante rezultate sunt transformate în bacterii pentru a produce un număr mare de copii.
Concluzie
Enzimele de restricție sunt endonucleaze care taie ADN-ul în locații specifice numite situsuri de restricție. Proprietățile enzimelor de restricție pot fi utilizate pentru a produce molecule de ADN recombinant prin tăierea ADN-ului în locații precise. ADN-ul recombinant conține în general o genă de interes inserată într-un vector.
Referinţă:
1. "Definiția enzimei de restricție". MedicineNet, disponibil aici.
2. Griffiths, Anthony JF. "Realizarea ADN-ului recombinant". Introducere în analiza genetică. Ediția a șaptea, Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 1 ianuarie 1970, disponibil aici.
Datorită fotografiei:
1. "HindIII Restriction site și lipicios se termină vector" Prin Helixitta - Muncă proprie (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons
2. "Construct" de Joyxi - Activitate proprie (Public Domain) prin Wikimedia Commons
