DNA重組技術(shù)
A+醫(yī)學百科 >> DNA重組技術(shù) |
DNA重組技術(shù)(DNA recombinant technology),將不同來源的DNA片段共價整合到有復制功能的DNA中去的技術(shù)。又稱分子克隆。該重組的 DNA分子可在寄主細胞中復制、擴增,并轉(zhuǎn)錄表達出與該外源性DNA相應(yīng)的信使RNA或蛋白質(zhì)。
DNA重組技術(shù)的主要步驟是:
① 選擇并分離能攜帶外源性 DNA的載體。常用的DNA載體有細菌質(zhì)粒(染色體外DNA),或噬菌體DNA,如大腸桿菌質(zhì)粒CoLEI及pBR322;λ噬菌體及M13噬菌體DNA等,它們都能插入(或整合)一定長度的外源性DNA片段,并能在寄主細胞中自我復制。
② 以限制性內(nèi)切酶特異性水解打開載體的雙鏈DNA,使之具有特定的序列末端。不同的限制性內(nèi)切酶能識別并水解打斷雙鏈 DNA中的特定序列處,如限制性內(nèi)切酶ECoRI能識別下列結(jié)構(gòu)并加以水解切斷。
(打斷處)
↓
………GAATTC………
………CTTAAG………
↑
(打斷處)
③ 制備擬整合入質(zhì)粒中的外源性DNA片段(即“目的基因”),使其末端與上述經(jīng)限制性內(nèi)切酶切割后的載體DNA末端,具有互補的序列結(jié)構(gòu),便于粘合。
④ 將該具有互補序列結(jié)構(gòu)的外源性DNA片段,通過連接酶整合入載體DNA中。若載體是質(zhì)粒,則在整合入外源性DNA片段后,仍重新連接成環(huán)狀質(zhì)粒。
⑤ 將此重組DNA引入寄主細胞中,使其復制和擴增。常用的寄主細胞為大腸桿菌及酵母,近已發(fā)展到用高等植物細胞及哺乳動物細胞。這類寄主細胞業(yè)經(jīng)變異處理,使之喪失降解外源性DNA的能力。將載體DNA往氯化鈣及磷酸鈉處理,使成DNA-磷酸鈣微粒,就易被寄主細胞內(nèi)吞而轉(zhuǎn)染之。亦有用核內(nèi)注射法或高壓電膜擊穿法以引入載體DNA者。
⑥ 通過一定的方法篩選能復制此重組 DNA的細胞或菌落。篩選方法的基礎(chǔ)是質(zhì)粒上含有抗藥性基因,或利用該菌對某營養(yǎng)素的依賴表型。將該篩選出來的細胞株克隆繁殖,即能不斷復制擴增大量的該外源性重組DNA。
1972年,D.A.杰克遜成功地從兩種不同生物來源的DNA(病毒SV40分子及λ噬菌體分子),合成了第一個重組DNA分子。1973年S.科恩等成功地使重組DNA分子在寄主細胞內(nèi)獲得表達。這為今后體外大規(guī)模生產(chǎn)某特種蛋白質(zhì)的基因工程的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),使不少人體中含量極微而十分重要的蛋白質(zhì)(如某些激素和因子)的生物合成,能體外實現(xiàn),這對醫(yī)學和生物學的發(fā)展具有劃時代的意義。如人胰島素、干擾素、乙型肝炎疫苗等已可用重組 DNA技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)。許多臨床診斷用的特異性基因探針,也可通過DNA重組技術(shù)的擴增而獲得,從而使很多遺傳性疾病(如 β-地中海貧血等)及乙型肝炎等的診斷水平前進了一大步。試用重組DNA進行“基因治療”,將能補償某些病人對該基因的缺失,此項研究在轉(zhuǎn)基因動物中已實驗成功,應(yīng)用前景誘人。
關(guān)于“DNA重組技術(shù)”的留言: | ![]() |
目前暫無留言 | |
添加留言 |