Co je to rekombinantní plazmid?

Plazmid je kruhový kus DNA, který se nachází v mnoha bakteriích.Nejvýznamnějším rysem plazmidů je to, že se replikují nezávisle na hlavní DNA hostitele.Plazmid se často používá v technologii rekombinantního klonování k klonování nově izolovaných genů.Je také velmi běžné použít rekombinantní plazmid k vyjádření velkého množství známého genu k získání RNA nebo proteinu z něj.Taková exprese rekombinantního genu byla pro biotechnologický průmysl nezbytná.

Rekombinantní plazmidy byly poprvé vyvinuty v laboratorní potkaně bakteriálního světa, Escherichia coli .Mnoho dalších typů bakterií může takové plazmidy skrývat.Tyto kousky samoreplikace DNA se mohou přirozeně přenášet mezi různými typy bakterií.Přesto bylo někdy obtížné zavést rekombinantní plazmidy do jiných druhů bakterií.

Primární postup pro zavedení DNA do jiných buněk se nazývá transformace, ve kterém jsou bakterie ošetřeny chemikáliemi, díky nimž je pravděpodobnější, že zabírají cizí DNA.Další technika zahrnuje šokování bakterií elektrickým proudem.Toto je známé jako elektroporace.

Důvody pro vytvoření rekombinantního plazmidu se liší.Když je DNA poprvé izolována z určité tkáně nebo organismu, je transformována na plazmidy, aby se vytvořila knihovna.Poté lze DNA extrahovat z jednotlivých kolonií.Dále mohou být prověřeny sekvenováním DNA, aby se určilo, jaké typy genů jsou přítomny, pokud jsou sekvence přítomny v databázi.Někdy jsou geny s neznámými funkcemi klonovány.

V jiných případech je genový produkt dobře známý, ale vědci si přejí vyjádřit velké množství pro další studium.Gen může být klonován do rekombinantních plazmidů, které jsou nadměrně exprese vektory.Jsou navrženy zejména pro produkci velkého množství RNA nebo proteinu.To bylo zvláště cenné pro rekombinantní lidské proteiny, které byly dříve často dostupné pouze u mrtvých, což ztěžuje studium funkce konkrétního genu.Plazmid musí mít volitelný značka.To umožňuje vybrat buňku s genem.Normálně populace buněk postrádající gen s markerem značně vyrábí množství buněk, které jej nesou.Obecně má rekombinantní plazmid rezistenci na antibiotikum nebo může růst v nepřítomnosti konkrétní aminokyseliny.Kromě toho rekombinantní plazmid vyžaduje sadu speciálních sekvencí, aby umožnil restrikční enzym štěpit DNA, aby umožnil vložení genu do klonovacího vektoru.Existuje velké množství restrikčních enzymů, které jsou vysoce specializované na specifické sekvence DNA, které musí být přítomny tam, kde gen začíná a končí.

Tradiční kmeny bakterií byly používány pro klonování DNA po desetiletí.Kromě toho existují nové soupravy, které používají speciálně konstruované bakteriální kmeny k usnadnění nadměrné exprese genového produktu.Kombinují technologii pro klonování genu s metodou, která umožňuje snadné čištění proteinu exprimovaného z genu, jakmile byl klonován do rekombinantního plazmidu.