Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Рекомбінантна ДНК — штучно створені молекули ДНК за допомогою методів генетичної рекомбінації, які поєднують генетичний матеріал різного походження. На відміну від природньої рекомбінації генетичного матеріалу, рекомбінантні ДНК створюються за допомогою низки лабораторних методів в генетичній інженерії та біотехнології.
Клонування послідовностей полягає у збільшенні їхньої кількості за посередництва бактеріальних чи інших клітин, у яких може розмножуватися ДНК-вектор. У клітині-хазяїні утворюються ідентичні копії вектора зі вставленим у нього фрагментом ДНК. Під час поділу клітин рекомбінантні молекули ДНК передаються до нащадків цієї клітини. З часом утворюються колонії бактерій, які складаються з ідентичних клонів вихідної клітини, кожен з яких має одну або більшу кількість копій рекомбінантної ДНК. Цільовий фрагмент ДНК, часто це ген, у складі молекули рекомбінантної ДНК називають клонованим. Унаслідок експресії рекомбінантної ДНК, можуть синтезуватися рекомбінантні білки або молекули РНК.
Поєднання молекул ДНК з різних організмів можливе через їх однакову хімічну природу, хоча такі молекули різняться за нуклеотидними послідовностями, через що рекомбінантну ДНК також називають химерною.
Історія
Технологія рекомбінантної ДНК, новаторська інновація, розроблена на початку 1970-х років, Полом Бергом з колегами, стала монументальним кроком вперед у генетичних маніпуляціях. Цей новаторський метод здійснив революцію в біології, дозволивши вченим маніпулювати молекулами ДНК поза межами природного середовища клітини, а Пол Берг згодом розділив Нобелівську премію з хімії 1980 року разом з дослідниками технології секвенування геному. За своєю суттю технологія рекомбінантної ДНК передбачає вирізання та зшивання послідовностей ДНК з різних джерел.
Цей прорив дозволив вченим вставити чужорідну ДНК в організми господаря, що призвело до створення генетично модифікованих організмів (ГМО), що було описано в науковій статті 1973 року Стенлі Н. Коеном і Гербертом Боєром та колегами зі Стенфордського університету та Каліфорнійського університету в Сан-Франциско. Коен і Боєр досягли цього шляхом ідентифікації та виділення специфічних послідовностей ДНК за допомогою рестрикційних ферментів, які діють як молекулярні ножиці, здатні розщеплювати ДНК у точних місцях. Потім вони використали ДНК-лігазу, фермент, який полегшує з’єднання фрагментів ДНК, щоб з’єднати ці послідовності разом, утворюючи рекомбінантні молекули ДНК. Здатність передавати гени між різними видами відкрила сферу можливостей, уможливлюючи введення бажаних ознак в організми або модифікацію існуючих генетичних характеристик.
У 1975 році на [en]» обговорювалося регулювання та безпечне використання технології рекомбінантних ДНК. Однак з середини 80-х років минулого століття поступово зростає кількість продуктів, створених за допомогою рДНК.
Інструменти та етапи створення рекомбінантної ДНК
Для утворення рДНК потрібні ферменти - ендонуклеази рестрикції, лігази.
Ендонуклеази - це ферменти, які розщеплюють молекулу ДНК у специфічних послідовностях або поблизу них, котрі складаються з чотирьох-восьми пар основ. Ендонуклеази у організмах бактерій є природним явищем (для захисту від проникнення чужинної ДНК, наприклад вірусу), яке використовують у лабораторній техніці . Багато нуклеаз непридатні для використання у біотехнології, оскільки розщеплюють молекули ДНК випадковим чином, як результат – утворюється набір фрагментів різного розміру. Тому послуговуються ферментами, які зв’язуються з відомими сайтами на ДНК, бажано щоб вони були унікальними, що сприятиме утворенню меншої кількості фрагментів .
Багато рестрикційних ендонуклеаз роблять простий дволанцюговий розріз в середині послідовності розпізнавання, що призводить до утворення тупого кінця або липкого (когезивного), який містить короткі одноланцюгові виступи на кожному кінці молекули. У останньому випадку за рахунок комплементарності, кінці розрізаної молекули ДНК можуть об'єднуватись між собою. Ендонуклеази рестрикції з різними послідовностями розпізнавання можуть утворювати однакові липкі кінці. Наприклад, BamHI (послідовність розпізнавання GGATCC) і BglII (AGATCT) створюють липкі кінці GATC .
Результат дії рестриктаз на молекули ДНК можна перевірити, провівши електрофорез у агарозному гелі. Для визначення розміру фрагментів використовують маркер мас.
Лігазами для генетичної інженерії послуговуються, щоб відновити розриви, які виникли в одному з ланцюгів дволанцюгової молекули та з'єднати разом окремі молекули ДНК або кінці однієї молекули шляхом створення двох фосфодиефірних зв'язків (по одному на кожен ланцюг) .
Етапи створення рДНК
1. Відбір цільової послідовності, плазміди, ферментів.
2. Розщеплення відібраної молекули ДНК та плазміди ендонуклеазами рестрикції.
3. Лігування фрагменту ДНК та плазміди ДНК-лігазами, як наслідок утворюється векторна молекула. Крім послідовності інтересу вектор має містити гени, які б забезпечували відбір клітин, які містять вектор зі вставленою цільовою послідовністю.
4. Введення вектора у бактеріальну клітину, в якій відбуватиметься ампліфікація послідовності у складі вектора сумісно з поділами клітин.
5. Відбір мікроорганізмів з рекомбінантними вектором з геном інтересу .
Експресія ДНК
У бактеріях чи інших організмах, в яких відбувалася ампліфікація вектора з послідовністю інтересу, експерсія рДНК може відбуватися або ні. У випадку експресії можна отримувати транскрипти з цієї послідовності та рекомбінантні білки. До складу плазмід експерсії входять реплікони, промотори, селективні маркери, множинні сайти клонування, послідовності видалення злитого (рекомбінантного білка). Реплікон складається з одного сайту початку реплікації та пов’язаних з ним cis-діючих елементів. Слід підбирати копійність плазміди, оскільки збільшення кількості плазмід сприятиме зростанню концентрації білка в клітині, що може викликати метаболічне навантаження, яке зменшуватиме швидкість росту бактерій, збільшуватиме нестабільність плазмід. Найбільш поширеними промоторами є lac промотор, промотор фагу Т7. Промотори підбирають залежно від сили та його регулювання. Селективними маркерами є переважно гени антибіотиків (ампіциліну, канаміцину, тетрацикліну та ін.), які використовують для відбору трансформованих клітин. Крім того, додають послідовності, які забезпечували б:
1) виявлення гена за його експресією з подальшим очищенням;
2) досягненням розчинності;
3) очищення від компонентів клітини-господаря та культурального середовища.
Ці три пункти можна забезпечити шляхом наявності амінокислотної послідовності (пептидної мітки) або великого поліпептиду (партнера злиття) у тандемі з білком-інтересу, у такому випадку утворюється химерний білок . Можуть додаватися послідовності, які спрямовуватимуть білок у певне місце (клітинний компартмент або позаклітинне середовище), сприятимуть (для уникнення деградації ферментними системами клітини-господаря) .
Відбір організмів, які містять рекомбінантну ДНК
Переважно організми, які містять рДНК мають нормальний фенотип, тобто їх морфологія, метаболізм не змінилися, порівняно з організмами без такої ДНК. Щоб визначити наявність рекомбінантних послідовностей зазвичай використовують метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). Якщо ген інтересу експресується у складі вектору, то можна виявити РНК та/або білки за допомогою реакції зворотньої транскрипції ([en], RT-PCR) або шляхом вестерн-гібридизації . У деяких випадках можуть спостерігатися значні зміни фенотипу, що не є нормою. Однак якщо обраний ген, продукт якого здатний генерувати біологічну активність в організмі господаря, то це можлива ситуація. Прикладами є токсичність рекомбінантного білка для організму господаря, особливо якщо він надмірно експресується або експресується в невідповідних клітинах або тканинах у випадку багатоклітинних організмів-господарів.
У деяких випадках рекомбінантна ДНК може мати шкідливий вплив, навіть якщо вона не експресується. Одним із механізмів, за допомогою якого це відбувається, є інсерційна інактивація, за якої рДНК вставляється в ген клітини-господаря. У деяких випадках дослідники використовують це явище, щоб "нокаутувати" гени ("knock out") та визначити їхню біологічну функцію. Інший механізм, за допомогою якого вставка рДНК у хромосому може впливати на експресію генів – активація раніше мовчазних генів клітини-господаря. Це може статися, наприклад, коли фрагмент рДНК з активним промотором розташовується поруч із раніше неактивним геном клітини-господаря, або коли хазяйський ген, функціональність якого пригнічує експресію іншого гена, піддається інсерційній інактивації рекомбінантною ДНК.
Застосування технології рекомбінантної ДНК
рДНК широко використовується у дослідженнях, біотехнології та медицині, ветеринарії, сільському господарстві, біоінженерії, для отримання комерційних продуктів для людини та тварин, отримання самих тварин. Наприклад, GloFish є зарестрованим торговим брендом, який продає генетично модифікованих акваріумних рибок, які здатні до флуоресценції . Рекомбінантна ДНК використовується для ідентифікації, картування та секвенування генів, а також для визначення їхньої функції. рДНК використовують як зонди для вивчення експресії генів в окремих клітинах, тканинах цілих організмів. Рекомбінантні білки широко використовуються у експериментах, для створення антитіл, які слугуватимуть зондами у дослідженнях синтезу білка в клітинах і організмах .
| Рекомбінантний білок | Характеристика |
| Хімозин | - фермент, який синтезується у сичузі ВРХ. Традиційно отримують із шлункового соку телят, яких годували молоком; - потрібен для виробництва сирів; - перший генетично модифікований білок, який використовують у комерційних цілях; - у біотехнологічному виробництві для продукування хімозину використовують непатогенний штам К-21 E. coli. Синтезований рекомбінантний білок структурно подібний природному ферменту. Такий спосіб дозволяє здешевити виробництво та отримувати у значно більших кількостях білок; - близько 60% твердого сиру в США виготовляють з використанням генно-інженерного хімозину; - у 1990 році FDA присвоїло хімозину статус «визнаного загалом безпечним» (GRAS) на основі даних, які показують, що фермент безпечний . |
| Інсулін людини | - традиційно отримують з підшлункової залози свині та ВРХ; - використовують для лікування інсулінозалежного діабету; - рекомбінантний - синтезують шляхом введення гена людського інсуліну в E. coli або дріжджі (Saccharomyces cerevisiae) . |
| Гормон росту людини (соматотропін) | - призначається пацієнтам, у яких гіпофіз виробляє недостатню кількість соматотропіну для підтримки нормального росту та розвитку; - до створення технології рекомбінантного білка, гормон отримували з гіпофізів трупів, що провокувало у пацієнтів розвиток хвороби Кройтцфельда-Якоба; - препарат використовують у терапевтичних цілях, однак, можливе зловживання . |
| Фактор згортання крові VIII | - призначають пацієнтам з гемофілією, які не здатні виробляти фактор VIII у достатніх кількостях для підтримки нормального згортання крові ; - традиційна техніка вироблення – використання людської крові від донорів. Недолік такого підходу – ризик передачі інфекційних захворювань, які передаються через кров (ВІЛ, гепатит В). DrugBank entry. |
| Вакцина проти гепатиту В | - містить поверхневий антиген вірусу гепатиту В, який виробляється в дріжджових клітинах; - розробка рекомбінантної субодиничної вакцини є важливою, оскільки вірус не можна культивувати in vitro. . |
| Діагностика ВІЛ-інфекції | 1. Тест на антитіла (ELISA або вестерн-блот) – використовується рекомбінантний білок ВІЛ для визначення наявності антитіл, які організм виробляє у відповідь на ВІЛ-інфекцію. 2. ДНК-тест – послуговуються полімеразною ланцюговою реакцією зі зворотньою транскрипцією. Розробка такого тесту стала можливою завдяки аналізу послідовностей геномів ВІЛ та молекулярне клонування. Сторінка тестування на ВІЛ від Центру контролю захворювань США (CDC) [2]. |
| Золотий рис | - сорт рису, створений для експресії ферментів, відповідальних за біосинтез β-каротину; - перспективний через можливе зменшення випадків дефіциту вітаміну А у світі; - наразі не використовується через вирішення питань регулювання інтелектуальної власності . |
| Стійкі до гербіцидів культури | - розроблено комерційні сорти важливих сільськогосподарських культур (сої, кукурудзи, сорго, ріпаку, люцерни та бавовнику) з рекомбінантним геном, який забезпечує стійкість до гербіциду гліфосату (торгова назва Раундап), які використовуються у комерційних цілях; - спрощення боротьби з бур’янами за допомогою гліфосату . |
| Культури, стійкі до комах | - для боротьби з комахами використовують Bacillus thuringeiensis, які виробляють (Bt-токсин) з інсектицидними властивостями ; - така технологія широко використовується у сільському господарстві та садівництві; - проблеми з впливом (чи його відсутністю) на навколишнє середовище остаточно не вирішені . |
Див. також
Примітки
- Brown, T. A. (2006). Gene cloning and DNA analysis : an introduction (вид. 5th ed). Oxford: Blackwell Pub. ISBN . OCLC 58451766.
- Rosano, Germán L.; Ceccarelli, Eduardo A. (17 квітня 2014). Recombinant protein expression in Escherichia coli: advances and challenges. Frontiers in Microbiology. Т. 5. doi:10.3389/fmicb.2014.00172. ISSN 1664-302X. PMC 4029002. PMID 24860555. Процитовано 2 листопада 2022.
{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом () - Berg, Paul; Mertz, Janet E (1 січня 2010). Personal Reflections on the Origins and Emergence of Recombinant DNA Technology. Genetics. Т. 184, № 1. с. 9—17. doi:10.1534/genetics.109.112144. ISSN 1943-2631. PMC 2815933. PMID 20061565. Процитовано 28 грудня 2023.
{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () - The Nobel Prize in Chemistry 1980. NobelPrize.org (амер.). Процитовано 28 грудня 2023.
- Cohen, Stanley N.; Chang, Annie C. Y.; Boyer, Herbert W.; Helling, Robert B. (1973-11). Construction of Biologically Functional Bacterial Plasmids In Vitro. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.). Т. 70, № 11. с. 3240—3244. doi:10.1073/pnas.70.11.3240. ISSN 0027-8424. PMC 427208. PMID 4594039. Процитовано 28 грудня 2023.
{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () - Khan, Suliman; Ullah, Muhammad Wajid; Siddique, Rabeea; Nabi, Ghulam; Manan, Sehrish; Yousaf, Muhammad; Hou, Hongwei (8 грудня 2016). Role of Recombinant DNA Technology to Improve Life. International Journal of Genomics (англ.). Т. 2016. с. e2405954. doi:10.1155/2016/2405954. ISSN 2314-436X. Процитовано 2 листопада 2022.
{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом () - Cooper, Geoffrey M. (2000). Recombinant DNA. The Cell: A Molecular Approach. 2nd edition (англ.). Процитовано 2 листопада 2022.
- Stryjewska, Agnieszka; Kiepura, Katarzyna; Librowski, Tadeusz; Lochyński, Stanisław (2013-09). Biotechnology and genetic engineering in the new drug development. Part I. DNA technology and recombinant proteins. Pharmacological Reports (англ.). Т. 65, № 5. с. 1075—1085. doi:10.1016/S1734-1140(13)71466-X. Процитовано 2 листопада 2022.
- Rosenberg, Leon E.; Rosenberg, Diane Drobnis (2012). Structure of Genes, Chromosomes, and Genomes. Human Genes and Genomes (англ.). Elsevier. с. 75—96. doi:10.1016/b978-0-12-385212-0.00006-8. ISBN .
- L., Rosano, Germán; A., Ceccarelli, Eduardo (2014). Recombinant protein expression in Escherichia coli: advances and challenges. Frontiers in Microbiology (English) . Т. 0. doi:10.3389/fmicb.2014.00172/full. ISSN 1664-302X. Процитовано 2 листопада 2022.
{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом () - Burgess, Richard R.; Deutscher, Murray P. (2009). Guide to protein purification (вид. 2nd ed). San Diego, Calif: Academic Press/Elsevier. ISBN . OCLC 463300660.
- Ye, Xudong; Al-Babili, Salim; Klöti, Andreas; Zhang, Jing; Lucca, Paola; Beyer, Peter; Potrykus, Ingo (14 січня 2000). Engineering the Provitamin A (β-Carotene) Biosynthetic Pathway into (Carotenoid-Free) Rice Endosperm. Science (англ.). Т. 287, № 5451. с. 303—305. doi:10.1126/science.287.5451.303. ISSN 0036-8075. Процитовано 2 листопада 2022.
- Koller, B H; Smithies, O (1992-04). Altering Genes in Animals by Gene Targeting. Annual Review of Immunology (англ.). Т. 10, № 1. с. 705—730. doi:10.1146/annurev.iy.10.040192.003421. ISSN 0732-0582. Процитовано 2 листопада 2022.
- Alberts, Bruce; Wilson, John; Hunt, Tim (2008). Molecular biology of the cell (вид. 5th ed). New York: Garland Science. ISBN . OCLC 82473851.
- Foreign Press Centers. United States Department of State (амер.). Процитовано 2 листопада 2022.
- Insulin aspart. Wikipedia (англ.). 24 жовтня 2022. Процитовано 2 листопада 2022.
- Von Fange, Tim; McDiarmid, Todd; Mackler, Leslie; Zolotor, Adam (2008-09). Clinical inquiries: can recombinant growth hormone effectively treat idiopathic short stature?. The Journal of Family Practice. Т. 57, № 9. с. 611—612. ISSN 1533-7294. PMID 18786336. Процитовано 2 листопада 2022.
- Fernandez, Marifel Mitzi F.; Hosey, Robert G. (2009-01). Performance-enhancing drugs snare nonathletes, too. The Journal of Family Practice. Т. 58, № 1. с. 16—23. ISSN 1533-7294. PMID 19141266. Процитовано 2 листопада 2022.
- Manco-Johnson, Marilyn J. (1 січня 2010). Advances in the Care and Treatment of Children with Hemophilia. Advances in Pediatrics (English) . Т. 57, № 1. с. 287—294. doi:10.1016/j.yapd.2010.08.007. ISSN 0065-3101. PMID 21056743. Процитовано 2 листопада 2022.
- Foreign group roots for 'golden rice' in India. Deccan Herald (англ.). 18 березня 2015. Процитовано 2 листопада 2022.
- Funke, Todd; Han, Huijong; Healy-Fried, Martha L.; Fischer, Markus; Schönbrunn, Ernst (29 серпня 2006). Molecular basis for the herbicide resistance of Roundup Ready crops. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.). Т. 103, № 35. с. 13010—13015. doi:10.1073/pnas.0603638103. ISSN 0027-8424. PMC 1559744. PMID 16916934. Процитовано 2 листопада 2022.
{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом () - Mendelsohn, Mike; Kough, J.; Vaituzis, Zigfridais; Matthews, K. (2003). Are Bt crops safe?. undefined (англ.). Процитовано 2 листопада 2022.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Rekombinantna DNK shtuchno stvoreni molekuli DNK za dopomogoyu metodiv genetichnoyi rekombinaciyi yaki poyednuyut genetichnij material riznogo pohodzhennya Na vidminu vid prirodnoyi rekombinaciyi genetichnogo materialu rekombinantni DNK stvoryuyutsya za dopomogoyu nizki laboratornih metodiv v genetichnij inzheneriyi ta biotehnologiyi Plazmidna rekombinantna DNK Klonuvannya poslidovnostej polyagaye u zbilshenni yihnoyi kilkosti za poserednictva bakterialnih chi inshih klitin u yakih mozhe rozmnozhuvatisya DNK vektor U klitini hazyayini utvoryuyutsya identichni kopiyi vektora zi vstavlenim u nogo fragmentom DNK Pid chas podilu klitin rekombinantni molekuli DNK peredayutsya do nashadkiv ciyeyi klitini Z chasom utvoryuyutsya koloniyi bakterij yaki skladayutsya z identichnih kloniv vihidnoyi klitini kozhen z yakih maye odnu abo bilshu kilkist kopij rekombinantnoyi DNK Cilovij fragment DNK chasto ce gen u skladi molekuli rekombinantnoyi DNK nazivayut klonovanim Unaslidok ekspresiyi rekombinantnoyi DNK mozhut sintezuvatisya rekombinantni bilki abo molekuli RNK Poyednannya molekul DNK z riznih organizmiv mozhlive cherez yih odnakovu himichnu prirodu hocha taki molekuli riznyatsya za nukleotidnimi poslidovnostyami cherez sho rekombinantnu DNK takozh nazivayut himernoyu IstoriyaTehnologiya rekombinantnoyi DNK novatorska innovaciya rozroblena na pochatku 1970 h rokiv Polom Bergom z kolegami stala monumentalnim krokom vpered u genetichnih manipulyaciyah Cej novatorskij metod zdijsniv revolyuciyu v biologiyi dozvolivshi vchenim manipulyuvati molekulami DNK poza mezhami prirodnogo seredovisha klitini a Pol Berg zgodom rozdiliv Nobelivsku premiyu z himiyi 1980 roku razom z doslidnikami tehnologiyi sekvenuvannya genomu Za svoyeyu suttyu tehnologiya rekombinantnoyi DNK peredbachaye virizannya ta zshivannya poslidovnostej DNK z riznih dzherel Cej proriv dozvoliv vchenim vstaviti chuzhoridnu DNK v organizmi gospodarya sho prizvelo do stvorennya genetichno modifikovanih organizmiv GMO sho bulo opisano v naukovij statti 1973 roku Stenli N Koenom i Gerbertom Boyerom ta kolegami zi Stenfordskogo universitetu ta Kalifornijskogo universitetu v San Francisko Koen i Boyer dosyagli cogo shlyahom identifikaciyi ta vidilennya specifichnih poslidovnostej DNK za dopomogoyu restrikcijnih fermentiv yaki diyut yak molekulyarni nozhici zdatni rozsheplyuvati DNK u tochnih miscyah Potim voni vikoristali DNK ligazu ferment yakij polegshuye z yednannya fragmentiv DNK shob z yednati ci poslidovnosti razom utvoryuyuchi rekombinantni molekuli DNK Zdatnist peredavati geni mizh riznimi vidami vidkrila sferu mozhlivostej umozhlivlyuyuchi vvedennya bazhanih oznak v organizmi abo modifikaciyu isnuyuchih genetichnih harakteristik U 1975 roci na en obgovoryuvalosya regulyuvannya ta bezpechne vikoristannya tehnologiyi rekombinantnih DNK Odnak z seredini 80 h rokiv minulogo stolittya postupovo zrostaye kilkist produktiv stvorenih za dopomogoyu rDNK Instrumenti ta etapi stvorennya rekombinantnoyi DNKDlya utvorennya rDNK potribni fermenti endonukleazi restrikciyi ligazi Endonukleazi ce fermenti yaki rozsheplyuyut molekulu DNK u specifichnih poslidovnostyah abo poblizu nih kotri skladayutsya z chotiroh vosmi par osnov Endonukleazi u organizmah bakterij ye prirodnim yavishem dlya zahistu vid proniknennya chuzhinnoyi DNK napriklad virusu yake vikoristovuyut u laboratornij tehnici Bagato nukleaz nepridatni dlya vikoristannya u biotehnologiyi oskilki rozsheplyuyut molekuli DNK vipadkovim chinom yak rezultat utvoryuyetsya nabir fragmentiv riznogo rozmiru Tomu poslugovuyutsya fermentami yaki zv yazuyutsya z vidomimi sajtami na DNK bazhano shob voni buli unikalnimi sho spriyatime utvorennyu menshoyi kilkosti fragmentiv Bagato restrikcijnih endonukleaz roblyat prostij dvolancyugovij rozriz v seredini poslidovnosti rozpiznavannya sho prizvodit do utvorennya tupogo kincya abo lipkogo kogezivnogo yakij mistit korotki odnolancyugovi vistupi na kozhnomu kinci molekuli U ostannomu vipadku za rahunok komplementarnosti kinci rozrizanoyi molekuli DNK mozhut ob yednuvatis mizh soboyu Endonukleazi restrikciyi z riznimi poslidovnostyami rozpiznavannya mozhut utvoryuvati odnakovi lipki kinci Napriklad BamHI poslidovnist rozpiznavannya GGATCC i BglII AGATCT stvoryuyut lipki kinci GATC Rezultat diyi restriktaz na molekuli DNK mozhna pereviriti provivshi elektroforez u agaroznomu geli Dlya viznachennya rozmiru fragmentiv vikoristovuyut marker mas Ligazami dlya genetichnoyi inzheneriyi poslugovuyutsya shob vidnoviti rozrivi yaki vinikli v odnomu z lancyugiv dvolancyugovoyi molekuli ta z yednati razom okremi molekuli DNK abo kinci odniyeyi molekuli shlyahom stvorennya dvoh fosfodiefirnih zv yazkiv po odnomu na kozhen lancyug Etapi stvorennya rDNK 1 Vidbir cilovoyi poslidovnosti plazmidi fermentiv 2 Rozsheplennya vidibranoyi molekuli DNK ta plazmidi endonukleazami restrikciyi 3 Liguvannya fragmentu DNK ta plazmidi DNK ligazami yak naslidok utvoryuyetsya vektorna molekula Krim poslidovnosti interesu vektor maye mistiti geni yaki b zabezpechuvali vidbir klitin yaki mistyat vektor zi vstavlenoyu cilovoyu poslidovnistyu 4 Vvedennya vektora u bakterialnu klitinu v yakij vidbuvatimetsya amplifikaciya poslidovnosti u skladi vektora sumisno z podilami klitin 5 Vidbir mikroorganizmiv z rekombinantnimi vektorom z genom interesu Ekspresiya DNKU bakteriyah chi inshih organizmah v yakih vidbuvalasya amplifikaciya vektora z poslidovnistyu interesu ekspersiya rDNK mozhe vidbuvatisya abo ni U vipadku ekspresiyi mozhna otrimuvati transkripti z ciyeyi poslidovnosti ta rekombinantni bilki Do skladu plazmid ekspersiyi vhodyat replikoni promotori selektivni markeri mnozhinni sajti klonuvannya poslidovnosti vidalennya zlitogo rekombinantnogo bilka Replikon skladayetsya z odnogo sajtu pochatku replikaciyi ta pov yazanih z nim cis diyuchih elementiv Slid pidbirati kopijnist plazmidi oskilki zbilshennya kilkosti plazmid spriyatime zrostannyu koncentraciyi bilka v klitini sho mozhe viklikati metabolichne navantazhennya yake zmenshuvatime shvidkist rostu bakterij zbilshuvatime nestabilnist plazmid Najbilsh poshirenimi promotorami ye lac promotor promotor fagu T7 Promotori pidbirayut zalezhno vid sili ta jogo regulyuvannya Selektivnimi markerami ye perevazhno geni antibiotikiv ampicilinu kanamicinu tetraciklinu ta in yaki vikoristovuyut dlya vidboru transformovanih klitin Krim togo dodayut poslidovnosti yaki zabezpechuvali b 1 viyavlennya gena za jogo ekspresiyeyu z podalshim ochishennyam 2 dosyagnennyam rozchinnosti 3 ochishennya vid komponentiv klitini gospodarya ta kulturalnogo seredovisha Ci tri punkti mozhna zabezpechiti shlyahom nayavnosti aminokislotnoyi poslidovnosti peptidnoyi mitki abo velikogo polipeptidu partnera zlittya u tandemi z bilkom interesu u takomu vipadku utvoryuyetsya himernij bilok Mozhut dodavatisya poslidovnosti yaki spryamovuvatimut bilok u pevne misce klitinnij kompartment abo pozaklitinne seredovishe spriyatimut dlya uniknennya degradaciyi fermentnimi sistemami klitini gospodarya Vidbir organizmiv yaki mistyat rekombinantnu DNKPerevazhno organizmi yaki mistyat rDNK mayut normalnij fenotip tobto yih morfologiya metabolizm ne zminilisya porivnyano z organizmami bez takoyi DNK Shob viznachiti nayavnist rekombinantnih poslidovnostej zazvichaj vikoristovuyut metod polimeraznoyi lancyugovoyi reakciyi PLR Yaksho gen interesu ekspresuyetsya u skladi vektoru to mozhna viyaviti RNK ta abo bilki za dopomogoyu reakciyi zvorotnoyi transkripciyi en RT PCR abo shlyahom vestern gibridizaciyi U deyakih vipadkah mozhut sposterigatisya znachni zmini fenotipu sho ne ye normoyu Odnak yaksho obranij gen produkt yakogo zdatnij generuvati biologichnu aktivnist v organizmi gospodarya to ce mozhliva situaciya Prikladami ye toksichnist rekombinantnogo bilka dlya organizmu gospodarya osoblivo yaksho vin nadmirno ekspresuyetsya abo ekspresuyetsya v nevidpovidnih klitinah abo tkaninah u vipadku bagatoklitinnih organizmiv gospodariv U deyakih vipadkah rekombinantna DNK mozhe mati shkidlivij vpliv navit yaksho vona ne ekspresuyetsya Odnim iz mehanizmiv za dopomogoyu yakogo ce vidbuvayetsya ye insercijna inaktivaciya za yakoyi rDNK vstavlyayetsya v gen klitini gospodarya U deyakih vipadkah doslidniki vikoristovuyut ce yavishe shob nokautuvati geni knock out ta viznachiti yihnyu biologichnu funkciyu Inshij mehanizm za dopomogoyu yakogo vstavka rDNK u hromosomu mozhe vplivati na ekspresiyu geniv aktivaciya ranishe movchaznih geniv klitini gospodarya Ce mozhe statisya napriklad koli fragment rDNK z aktivnim promotorom roztashovuyetsya poruch iz ranishe neaktivnim genom klitini gospodarya abo koli hazyajskij gen funkcionalnist yakogo prignichuye ekspresiyu inshogo gena piddayetsya insercijnij inaktivaciyi rekombinantnoyu DNK Zastosuvannya tehnologiyi rekombinantnoyi DNKrDNK shiroko vikoristovuyetsya u doslidzhennyah biotehnologiyi ta medicini veterinariyi silskomu gospodarstvi bioinzheneriyi dlya otrimannya komercijnih produktiv dlya lyudini ta tvarin otrimannya samih tvarin Napriklad GloFish ye zarestrovanim torgovim brendom yakij prodaye genetichno modifikovanih akvariumnih ribok yaki zdatni do fluorescenciyi Rekombinantna DNK vikoristovuyetsya dlya identifikaciyi kartuvannya ta sekvenuvannya geniv a takozh dlya viznachennya yihnoyi funkciyi rDNK vikoristovuyut yak zondi dlya vivchennya ekspresiyi geniv v okremih klitinah tkaninah cilih organizmiv Rekombinantni bilki shiroko vikoristovuyutsya u eksperimentah dlya stvorennya antitil yaki sluguvatimut zondami u doslidzhennyah sintezu bilka v klitinah i organizmah Rekombinantnij bilok HarakteristikaHimozin ferment yakij sintezuyetsya u sichuzi VRH Tradicijno otrimuyut iz shlunkovogo soku telyat yakih goduvali molokom potriben dlya virobnictva siriv pershij genetichno modifikovanij bilok yakij vikoristovuyut u komercijnih cilyah u biotehnologichnomu virobnictvi dlya produkuvannya himozinu vikoristovuyut nepatogennij shtam K 21 E coli Sintezovanij rekombinantnij bilok strukturno podibnij prirodnomu fermentu Takij sposib dozvolyaye zdesheviti virobnictvo ta otrimuvati u znachno bilshih kilkostyah bilok blizko 60 tverdogo siru v SShA vigotovlyayut z vikoristannyam genno inzhenernogo himozinu u 1990 roci FDA prisvoyilo himozinu status viznanogo zagalom bezpechnim GRAS na osnovi danih yaki pokazuyut sho ferment bezpechnij Insulin lyudini tradicijno otrimuyut z pidshlunkovoyi zalozi svini ta VRH vikoristovuyut dlya likuvannya insulinozalezhnogo diabetu rekombinantnij sintezuyut shlyahom vvedennya gena lyudskogo insulinu v E coli abo drizhdzhi Saccharomyces cerevisiae Gormon rostu lyudini somatotropin priznachayetsya paciyentam u yakih gipofiz viroblyaye nedostatnyu kilkist somatotropinu dlya pidtrimki normalnogo rostu ta rozvitku do stvorennya tehnologiyi rekombinantnogo bilka gormon otrimuvali z gipofiziv trupiv sho provokuvalo u paciyentiv rozvitok hvorobi Krojtcfelda Yakoba preparat vikoristovuyut u terapevtichnih cilyah odnak mozhlive zlovzhivannya Faktor zgortannya krovi VIII priznachayut paciyentam z gemofiliyeyu yaki ne zdatni viroblyati faktor VIII u dostatnih kilkostyah dlya pidtrimki normalnogo zgortannya krovi tradicijna tehnika viroblennya vikoristannya lyudskoyi krovi vid donoriv Nedolik takogo pidhodu rizik peredachi infekcijnih zahvoryuvan yaki peredayutsya cherez krov VIL gepatit V DrugBank entry Vakcina proti gepatitu V mistit poverhnevij antigen virusu gepatitu V yakij viroblyayetsya v drizhdzhovih klitinah rozrobka rekombinantnoyi subodinichnoyi vakcini ye vazhlivoyu oskilki virus ne mozhna kultivuvati in vitro Diagnostika VIL infekciyi 1 Test na antitila ELISA abo vestern blot vikoristovuyetsya rekombinantnij bilok VIL dlya viznachennya nayavnosti antitil yaki organizm viroblyaye u vidpovid na VIL infekciyu 2 DNK test poslugovuyutsya polimeraznoyu lancyugovoyu reakciyeyu zi zvorotnoyu transkripciyeyu Rozrobka takogo testu stala mozhlivoyu zavdyaki analizu poslidovnostej genomiv VIL ta molekulyarne klonuvannya Storinka testuvannya na VIL vid Centru kontrolyu zahvoryuvan SShA CDC 2 Zolotij ris sort risu stvorenij dlya ekspresiyi fermentiv vidpovidalnih za biosintez b karotinu perspektivnij cherez mozhlive zmenshennya vipadkiv deficitu vitaminu A u sviti narazi ne vikoristovuyetsya cherez virishennya pitan regulyuvannya intelektualnoyi vlasnosti Stijki do gerbicidiv kulturi rozrobleno komercijni sorti vazhlivih silskogospodarskih kultur soyi kukurudzi sorgo ripaku lyucerni ta bavovniku z rekombinantnim genom yakij zabezpechuye stijkist do gerbicidu glifosatu torgova nazva Raundap yaki vikoristovuyutsya u komercijnih cilyah sproshennya borotbi z bur yanami za dopomogoyu glifosatu Kulturi stijki do komah dlya borotbi z komahami vikoristovuyut Bacillus thuringeiensis yaki viroblyayut Bt toksin z insekticidnimi vlastivostyami taka tehnologiya shiroko vikoristovuyetsya u silskomu gospodarstvi ta sadivnictvi problemi z vplivom chi jogo vidsutnistyu na navkolishnye seredovishe ostatochno ne virisheni Div takozhBiotehnologiya Genetichna inzheneriya Klitinna inzheneriya BioinzheneriyaPrimitkiBrown T A 2006 Gene cloning and DNA analysis an introduction vid 5th ed Oxford Blackwell Pub ISBN 1 4051 1121 6 OCLC 58451766 Rosano GermA n L Ceccarelli Eduardo A 17 kvitnya 2014 Recombinant protein expression in Escherichia coli advances and challenges Frontiers in Microbiology T 5 doi 10 3389 fmicb 2014 00172 ISSN 1664 302X PMC 4029002 PMID 24860555 Procitovano 2 listopada 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Obslugovuvannya CS1 Storinki z PMC z inshim formatom posilannya Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Berg Paul Mertz Janet E 1 sichnya 2010 Personal Reflections on the Origins and Emergence of Recombinant DNA Technology Genetics T 184 1 s 9 17 doi 10 1534 genetics 109 112144 ISSN 1943 2631 PMC 2815933 PMID 20061565 Procitovano 28 grudnya 2023 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Obslugovuvannya CS1 Storinki z PMC z inshim formatom posilannya The Nobel Prize in Chemistry 1980 NobelPrize org amer Procitovano 28 grudnya 2023 Cohen Stanley N Chang Annie C Y Boyer Herbert W Helling Robert B 1973 11 Construction of Biologically Functional Bacterial Plasmids In Vitro Proceedings of the National Academy of Sciences angl T 70 11 s 3240 3244 doi 10 1073 pnas 70 11 3240 ISSN 0027 8424 PMC 427208 PMID 4594039 Procitovano 28 grudnya 2023 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Obslugovuvannya CS1 Storinki z PMC z inshim formatom posilannya Khan Suliman Ullah Muhammad Wajid Siddique Rabeea Nabi Ghulam Manan Sehrish Yousaf Muhammad Hou Hongwei 8 grudnya 2016 Role of Recombinant DNA Technology to Improve Life International Journal of Genomics angl T 2016 s e2405954 doi 10 1155 2016 2405954 ISSN 2314 436X Procitovano 2 listopada 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Cooper Geoffrey M 2000 Recombinant DNA The Cell A Molecular Approach 2nd edition angl Procitovano 2 listopada 2022 Stryjewska Agnieszka Kiepura Katarzyna Librowski Tadeusz Lochynski Stanislaw 2013 09 Biotechnology and genetic engineering in the new drug development Part I DNA technology and recombinant proteins Pharmacological Reports angl T 65 5 s 1075 1085 doi 10 1016 S1734 1140 13 71466 X Procitovano 2 listopada 2022 Rosenberg Leon E Rosenberg Diane Drobnis 2012 Structure of Genes Chromosomes and Genomes Human Genes and Genomes angl Elsevier s 75 96 doi 10 1016 b978 0 12 385212 0 00006 8 ISBN 978 0 12 385212 0 L Rosano German A Ceccarelli Eduardo 2014 Recombinant protein expression in Escherichia coli advances and challenges Frontiers in Microbiology English T 0 doi 10 3389 fmicb 2014 00172 full ISSN 1664 302X Procitovano 2 listopada 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Burgess Richard R Deutscher Murray P 2009 Guide to protein purification vid 2nd ed San Diego Calif Academic Press Elsevier ISBN 978 0 12 374536 1 OCLC 463300660 Ye Xudong Al Babili Salim Kloti Andreas Zhang Jing Lucca Paola Beyer Peter Potrykus Ingo 14 sichnya 2000 Engineering the Provitamin A b Carotene Biosynthetic Pathway into Carotenoid Free Rice Endosperm Science angl T 287 5451 s 303 305 doi 10 1126 science 287 5451 303 ISSN 0036 8075 Procitovano 2 listopada 2022 Koller B H Smithies O 1992 04 Altering Genes in Animals by Gene Targeting Annual Review of Immunology angl T 10 1 s 705 730 doi 10 1146 annurev iy 10 040192 003421 ISSN 0732 0582 Procitovano 2 listopada 2022 Alberts Bruce Wilson John Hunt Tim 2008 Molecular biology of the cell vid 5th ed New York Garland Science ISBN 978 0 8153 4105 5 OCLC 82473851 Foreign Press Centers United States Department of State amer Procitovano 2 listopada 2022 Insulin aspart Wikipedia angl 24 zhovtnya 2022 Procitovano 2 listopada 2022 Von Fange Tim McDiarmid Todd Mackler Leslie Zolotor Adam 2008 09 Clinical inquiries can recombinant growth hormone effectively treat idiopathic short stature The Journal of Family Practice T 57 9 s 611 612 ISSN 1533 7294 PMID 18786336 Procitovano 2 listopada 2022 Fernandez Marifel Mitzi F Hosey Robert G 2009 01 Performance enhancing drugs snare nonathletes too The Journal of Family Practice T 58 1 s 16 23 ISSN 1533 7294 PMID 19141266 Procitovano 2 listopada 2022 Manco Johnson Marilyn J 1 sichnya 2010 Advances in the Care and Treatment of Children with Hemophilia Advances in Pediatrics English T 57 1 s 287 294 doi 10 1016 j yapd 2010 08 007 ISSN 0065 3101 PMID 21056743 Procitovano 2 listopada 2022 Foreign group roots for golden rice in India Deccan Herald angl 18 bereznya 2015 Procitovano 2 listopada 2022 Funke Todd Han Huijong Healy Fried Martha L Fischer Markus Schonbrunn Ernst 29 serpnya 2006 Molecular basis for the herbicide resistance of Roundup Ready crops Proceedings of the National Academy of Sciences angl T 103 35 s 13010 13015 doi 10 1073 pnas 0603638103 ISSN 0027 8424 PMC 1559744 PMID 16916934 Procitovano 2 listopada 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Obslugovuvannya CS1 Storinki z PMC z inshim formatom posilannya Mendelsohn Mike Kough J Vaituzis Zigfridais Matthews K 2003 Are Bt crops safe undefined angl Procitovano 2 listopada 2022