Hva er et rekombinant plasmid?

Et plasmid er et sirkulært stykke DNA som finnes i mange bakterier. Det mest bemerkelsesverdige trekk ved plasmider er at de replikerer uavhengig av vertens viktigste DNA. Ofte brukes et plasmid i rekombinant kloningsteknologi for å klone nylig isolerte gener. Det er også veldig vanlig å bruke et rekombinant plasmid for å uttrykke store mengder av et kjent gen for å oppnå RNA eller protein fra det. Slikt rekombinant genuttrykk har vært uunnværlig for bioteknologindustrien.

Rekombinante plasmider ble først utviklet i laboratoriet rotte av bakterieverdenen, Escherichia coli . Mange andre typer bakterier kan ha slike plasmider. Disse bitene av selvreplikerende DNA kan overføre naturlig mellom forskjellige typer bakterier. Til tross for dette var det noen ganger vanskelig å introdusere de rekombinante plasmidene i andre typer bakterier.

Den primære prosedyren for å innføre DNA i andre celler er kjent som transformasjon, der bakteriene blir behandlet med kjemikalier som lagerdem mer sannsynlig å ta opp utenlandsk DNA. En annen teknikk innebærer å sjokkere bakteriene med en elektrisk strøm. Dette er kjent som elektroporering.

Årsaker til å skape et rekombinant plasmid varierer. Ofte når DNA først blir isolert fra et bestemt vev eller organisme, blir det transformert til plasmider for å lage et bibliotek. Da kan DNA trekkes ut fra individuelle kolonier. Deretter kan de screenes ved DNA -sekvensering for å bestemme hvilke typer gener som er til stede, hvis sekvensene er til stede i en database. Noen ganger klones gener med ukjente funksjoner.

I andre tilfeller er genproduktet godt kjent, men forskerne ønsker å uttrykke store mengder av det for videre studier. Genet kan klones i rekombinante plasmider som er overuttrykksvektorer. De er designet spesielt for å produsere store mengder RNA eller protein. Dette har vært spesielt verdifullt for rekombinant menneskeProteiner, som tidligere ofte bare var tilgjengelige fra kadavre, noe som gjorde det veldig vanskelig å studere funksjonen til et bestemt gen.

Flere faktorer er involvert i å konstruere et plasmid som kan brukes i molekylær kloning. Plasmidet må ha en valgbar markør. Dette gjør det mulig å velge en celle med genet. Normalt antallet populasjonen av celler som mangler genet med markøren sterkt ut antall celler som bærer det. Generelt har et rekombinant plasmid resistens mot et antibiotika, eller kan vokse i fravær av en bestemt aminosyre.

Et slikt plasmid trenger replikasjonsopprinnelse, slik at det kan begynne å syntetisere det rekombinante DNA. I tillegg krever et rekombinant plasmid et sett med spesielle sekvenser for å la et restriksjonsenzym spalte DNA for å la et gen settes inn i kloningsvektoren. Det er et stort antall restriksjonsenzymer som er høyt spesialiserte for spesifikke DNA -sekvenser som må være til stede der genet STKunst og ender.

Tradisjonelle stammer av bakterier har blitt brukt til DNA -kloning i flere tiår. I tillegg er det nye sett som bruker spesialkonstruerte bakteriestammer for å lette overuttrykk av genproduktet. De kombinerer teknologien for kloning av et gen med en metode som muliggjør enkel rensing av proteinet uttrykt fra genet når det har blitt klonet inn i det rekombinante plasmidet.