A klón izolálása
Általában a klónozást annak érdekében végezzük, hogy egy adott gén vagy DNS-szekvencia klónját megkapjuk. A klónozás után következő lépés tehát az, hogy megtalálják és izolálják ezt a klónt a könyvtár többi tagja között. Ha a könyvtár egy organizmus teljes genomját lefedi, akkor a könyvtár valahol a kívánt klón lesz. Az érintett géntől függően többféle módon megtalálható. Leggyakrabban próbaként klónozott DNS-szegmenst alkalmazunk, amely a keresett génhez homológiát mutat. Például, ha egy egér gént már klónoztak, akkor ez a klón felhasználható az ekvivalens humán klón megtalálására az emberi genomi könyvtárból. A könyvtárat alkotó baktériumtelepeket a Petri-csészék gyűjteményében növesztik. Ezután az egyes lemezek felületére porózus membránt helyeznek el, és a sejtek hozzátapadnak a membránhoz. A sejteket megrepedtük, és a DNS-t egyszálra osztottuk - mind a membránon. A próbát ezenkívül egyszálra osztják és jelzik, gyakran radioaktív foszforral. Ezután a membrán fürdésére radioaktív próba oldatát használjuk. Az egyszálú próba-DNS csak az azonos gént tartalmazó klón DNS-éhez fog tapadni. A membránt megszárítják, és egy sugárzás-érzékeny film lapjára helyezik, és valahol a filmeken fekete folt jelenik meg, amely bejelenti a kívánt klón jelenlétét és helyét. A klónt ezután az eredeti Petri-csészékből lehet kinyerni.
genetika: rekombináns DNS technológia és a polimeráz láncreakció
A műszaki fejlődés fontos szerepet játszott a genetikai megértés előmozdításában. 1970-ben Daniel Nathans amerikai mikrobiológusok
DNS szekvenálás
A DNS egy szegmensének klónozása után meg lehet határozni annak nukleotidszekvenciáját. A nukleotidszekvencia a gén vagy genom ismereteinek legalapvetőbb szintje. Ez a terv tartalmazza az utasításokat a szervezet felépítéséhez, és a genetikai funkció vagy az evolúció megértése nem lenne teljes, ha ezt az információt meg nem szerezzük.
felhasználások
A DNS-szegmens szekvenciájának ismeretében számos felhasználás lehetséges, és néhány példát követünk. Először fel lehet használni gének, DNS-szegmensek keresésére, amelyek egy adott fehérjét vagy fenotípust kódolnak. Ha a DNS egy régióját szekvenáltuk, akkor átvizsgálhatjuk a gének jellegzetes tulajdonságaira. Például, nyitott leolvasási keretek (ORF) - hosszú szekvenciák, amelyek kezdő kodonnal kezdődnek (három szomszédos nukleotid; a kodon szekvenciája az aminosav termelést diktálja), és amelyeket megállítanak a stop kodonok (kivéve egyet a végükön) - javasolják a fehérjét kódoló régió. Emellett az emberi gének általában az úgynevezett CpG-szigetekkel szomszédosak - a citozin és guanin klaszterei, a DNS-t alkotó két nukleotid közül kettő. Ha egy ismert fenotípusú gén (például egy betegséggén emberben) ismert, hogy a szekvenált kromoszómális régióban van, akkor a régióhoz nem rendelt gének jelöltek lesznek erre a funkcióra. Másodszor, a különböző organizmusok homológ DNS-szekvenciáit összehasonlíthatjuk az evolúciós kapcsolatok ábrázolására mind a fajon belül, mind a fajok között. Harmadszor, egy génszekvencia átvizsgálható funkcionális régiók szempontjából. A gén funkciójának meghatározása céljából különféle domének azonosíthatók, amelyek közösek a hasonló funkciójú fehérjéknél. Például egy gén bizonyos aminosav-szekvenciái mindig megtalálhatók olyan fehérjékben, amelyek egy sejtmembránt lefednek; ezeket az aminosav szakaszokat transzmembrán doméneknek nevezzük. Ha egy transzmembrán domént találunk egy ismeretlen funkciójú génben, akkor ez arra utal, hogy a kódolt fehérje a sejtmembránban helyezkedik el. Más domének jellemzik a DNS-kötő fehérjéket. Számos nyilvános DNS-szekvencia-adatbázis elérhető az elemzéshez bármely érdekelt személy számára.
