Molekulaarne kloonimine
Molekulaarkloonimine on üks molekulaarbioloogiatööde liik. Seda kasutatakse rekombinantsete DNA-molekulide koostamiseks ja nende paljundamise suunamiseks peremeesorganismides. Sõna kloonimine tähendab, et ühest elusrakust pärit DNA-molekuli kasutatakse selleks, et luua suur populatsioon rakke, mis sisaldavad identseid DNA-molekule. Molekulaarsed kloonimismeetodid on kesksel kohal paljudes tänapäeva bioloogia ja meditsiini valdkondades.
Molekulaarses kloonimises kasutatakse tavaliselt kahe erineva organismi DNA järjestusi: liik, mis on kloonitava DNA allikas, ja liik, mis on rekombinantse DNA paljundamiseks (replitseerimiseks) elava peremeheks.
Molekulaarse kloonimise eksperimendis saadakse kloonitav DNA huvipakkuvast organismist, seejärel töödeldakse seda katseklaasis ensüümidega, et saada väiksemaid DNA-fragmente. Seejärel ühendatakse need fragmendid vektor-DNAga, et toota rekombinantseid DNA-molekule. Seejärel viiakse rekombinantset DNAd peremeesorganismi (tavaliselt kergesti kasvatatav, healoomuline E. coli bakterite laboratooriumitüvi). Nii tekib organismide populatsioon, milles rekombinantse DNA molekulid paljunevad koos peremees-DNAga. Kuna need sisaldavad võõraid DNA-fragmente, on need "transgeensed" või geneetiliselt muundatud mikroorganismid (GMO).
See protsess kasutab ära asjaolu, et ühte bakterirakku saab sundida üles võtma ja paljundama ühte rekombinantset DNA-molekuli. Seda üksikut rakku saab seejärel eksponentsiaalselt laiendada, et luua suur hulk baktereid, millest igaüks sisaldab koopiaid algsest rekombinantsest molekulist. Seega nimetatakse nii saadud bakteripopulatsiooni kui ka rekombinantset DNA-molekuli tavaliselt "kloonideks". Rangelt võttes viitab rekombinantsed DNAd DNA-molekulidele, samas kui molekulaarne kloonimine viitab eksperimentaalsetele meetoditele, mida kasutatakse nende kokkupanekuks.
Ajalugu
Molekulaarse kloonimise idee rekombinantse DNA tootmiseks leiutas Paul Berg, kes sai 1980. aastal koos Walter Gilberti ja Fred Sangeriga Nobeli keemiapreemia.
Küsimused ja vastused
K: Mis on molekulaarne kloonimine?
V: Molekulaarne kloonimine on molekulaarbioloogia tööliik, mida kasutatakse rekombinantsete DNA-molekulide koostamiseks ja nende paljundamise suunamiseks peremeesorganismides.
K: Kuidas toimub molekulaarne kloonimine?
V: Molekulaarse kloonimise katses saadakse kloonitav DNA huvipakkuvast organismist, seejärel töödeldakse seda katseklaasis ensüümidega, et saada väiksemaid DNA-fragmente. Seejärel ühendatakse need fragmendid vektor-DNAga, et toota rekombinantseid DNA-molekule. Seejärel viiakse rekombinantset DNAd peremeesorganismi (tavaliselt kergesti kasvatatav, healoomuline E. coli bakterite laboratooriumitüvi). Nii tekib organismide populatsioon, milles rekombinantse DNA molekulid paljunevad koos peremees-DNAga.
K: Mida need kloonid sisaldavad?
V: Kloonid sisaldavad võõraid DNA-fragmente, mis teeb neist transgeensed või geneetiliselt muundatud mikroorganismid (GMO).
K: Kui palju bakterirakke saab sundida võtma ja paljundama ühte rekombinantset molekuli?
V: Ühte bakterirakku saab sundida üles võtma ja paljundama ühte rekombinantset molekuli.
K: Mis juhtub, kui see üksik rakk replitseerub?
V: Kui see üksik rakk paljuneb, võib see tekitada suure hulga baktereid, millest igaüks sisaldab esialgse rekombinantse molekuli koopiaid.
K: Kas "rekombinantse" ja "molekulaarse kloonimise" vahel on mingi erinevus?
V: Rangelt võttes viitab "rekombinantsed" tegelikele DNA-molekulidele, samas kui "molekulaarne kloonimine" viitab nende kokkupanekuks kasutatavatele katsemeetoditele.
