استنساخ الجينات وناقلات الأمراض

عندما يستخدم علماء الوراثة قطعًا صغيرة من الحمض النووي لاستنساخ جين وإنشاء كائن معدل وراثيًا (الكائنات المعدلة وراثيا) ، أن الحمض النووي يسمى ناقل.

في الاستنساخ الجزيئي ، يكون الناقل عبارة عن جزيء DNA يعمل كحامل لنقل أو إدخال جين (جينات) غريبة في خلية أخرى ، حيث يمكن نسخه و / أو التعبير عنه. المتجهات هي من بين الأدوات الأساسية لاستنساخ الجينات وتكون مفيدة للغاية إذا قاموا أيضًا بتشفير نوع ما من جينات العلامة التي ترميز جزيء المؤشر الحيوي الذي يمكن قياسه في تقييم بيولوجي للتأكد من إدراجه وتعبيره في المضيف كائن حي.

على وجه التحديد ، ناقل الاستنساخ هو الحمض النووي المأخوذ من فيروس أو بلازميد أو خلايا (لكائنات أعلى) ليتم إدراجه مع جزء DNA غريب لأغراض الاستنساخ. نظرًا لأنه يمكن الحفاظ على ناقل الاستنساخ بشكل ثابت في كائن حي ، فإن الناقل يحتوي أيضًا على ميزات تسمح بإدخال أو إزالة الحمض النووي بشكل ملائم. بعد استنساخه في ناقلات استنساخ ، يمكن استنساخ جزء الحمض النووي بشكل إضافي إلى ناقل آخر يمكن استخدامه بمزيد من التحديد.

في بعض الحالات ، يتم استخدام الفيروسات لإصابة البكتيريا. وتسمى هذه الفيروسات بالملتهمة البكتيريا ، أو الملتهمة. الفيروسات القهقرية هي ناقلات ممتازة لإدخال الجينات في الخلايا الحيوانية. البلازميدات ، وهي قطع دائرية من الحمض النووي ، هي أكثر الناقلات استخدامًا المستخدمة لإدخال الحمض النووي الأجنبي في الخلايا البكتيرية. غالبًا ما تحمل جينات مقاومة المضادات الحيوية التي يمكن استخدامها لاختبار التعبير عن الحمض النووي البلازميدي ، على لوحات Petri للمضادات الحيوية.

عادة ما يتم نقل الجينات إلى الخلايا النباتية باستخدام بكتيريا التربة أغروباكتريوم توميفاسيانز، والتي تعمل كمتجه وتدخل بلازميد كبير في الخلية المضيفة. فقط تلك الخلايا التي تحتوي على ناقل الاستنساخ سوف تنمو عندما تكون المضادات الحيوية موجودة.

الأنواع الرئيسية الستة للمتجهات هي:

• بلازميد. د ن أ خارج دائري الصبغية التي تتكاثر بشكل مستقل داخل الخلية البكتيرية. تحتوي البلازميدات بشكل عام على عدد نسخ مرتفع ، مثل pUC19 الذي يحتوي على عدد نسخ 500-700 نسخة لكل خلية.
• فاج. جزيئات الحمض النووي الخطي المستمدة من الجراثيم لامدا. يمكن استبداله بالحمض النووي الأجنبي دون تعطيل دورة حياته.
• الكون. جزيء دنا دائري آخر خارج الصبغيات يجمع بين ميزات البلازميدات والعاثية.
• الكروموسومات الاصطناعية البكتيرية. يعتمد على البلازميدات المصغرة البكتيرية.
• كروموسومات الخميرة الاصطناعية. هذا هو كروموسوم اصطناعي يحتوي على تيلوميرات (مخازن مؤقتة يمكن التخلص منها في نهايات الكروموسومات يتم قطعها أثناء انقسام الخلايا) مع أصول التكرار ، سنترومير الخميرة (جزء من الكروموسوم الذي يربط الكروماتيدات الشقيقة أو dyad) ، وعلامة اختيار لتحديدها في الخميرة الخلايا.
• الكروموسوم البشري الاصطناعي. هذا النوع من الناقلات مفيد بشكل محتمل لتسليم الجينات إلى الخلايا البشرية ، وأداة لدراسات التعبير وتحديد وظيفة الكروموسوم البشري. يمكن أن يحمل جزءًا كبيرًا من الحمض النووي.

جميع النواقل المهندسة لها أصل النسخ (مكرر) ، موقع استنساخ (يقع حيث لا يوجد إدخال DNA غريب يعطل تكرار أو تعطيل علامات أساسية) ، وعلامة اختيار (عادة الجين الذي يوفر مقاومة ل مضاد حيوي.)