Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wat gebeurt er wanneer bacterieel DNA en mens die zijn gesneden met hetzelfde enzym worden gemengd?

Wanneer bacterieel DNA en menselijk DNA die zijn gesneden met hetzelfde restrictie -enzym met elkaar worden gemengd, kan het volgende gebeuren:

1. Recombinatie:

* De gesneden uiteinden van beide DNA -moleculen zullen complementaire plakkerige uiteinden hebben.

* Deze plakkerige uiteinden kunnen met elkaar baseren, waardoor de bacteriële en menselijke DNA -fragmenten kunnen gloeien (samenvoegen).

* Dit proces wordt recombinatie genoemd .

* ligase Enzym kan vervolgens worden gebruikt om permanent aan te sluiten bij de DNA -fragmenten, waardoor een hybride molecuul wordt gecreëerd dat zowel bacterieel als menselijk DNA bevat.

2. Vorming van recombinante plasmiden:

* Als het bacteriële DNA in de vorm is van een plasmide , een cirkelvormig stuk DNA dat onafhankelijk van het bacteriële chromosoom repliceert, kan de recombinatie optreden in het plasmide.

* Dit resulteert in een recombinant plasmide een stuk menselijk DNA dragen.

* Deze plasmiden kunnen vervolgens worden geïntroduceerd in bacteriecellen, waardoor de replicatie en expressie van het menselijke gen binnen bacteriën mogelijk is.

3. Gevolgen van recombinatie:

* Dit proces is fundamenteel voor genetische manipulatie , waardoor wetenschappers genen van het ene organisme naar het andere kunnen overbrengen.

* Het heeft veel toepassingen, waaronder:

* Productie van therapeutische eiwitten: Bacteriën kunnen worden gebruikt om grote hoeveelheden menselijke eiwitten, zoals insuline, te produceren.

* Gentherapie: Recombinant DNA kan worden gebruikt om genetische defecten bij mensen te corrigeren.

* Diagnostische tools: Recombinant DNA kan worden gebruikt om sondes en kits voor ziektedetectie te maken.

4. Uitdagingen:

* Niet alle restrictie -enzymen creëren hetzelfde type plakkerige uiteinden. Als de enzymen die worden gebruikt om de bacteriële en menselijke DNA te snijden, onverenigbare uiteinden produceren, zal er niet recombinatie optreden.

* De grootte en complexiteit van de DNA -fragmenten kan de efficiëntie van recombinatie beïnvloeden.

* Er zijn beperkingen aan de grootte van het DNA -fragment die in een plasmide kan worden ingevoegd.

Samenvattend: Het mengen van bacteriële en menselijke DNA gesneden met hetzelfde restrictie -enzym maakt recombinatie mogelijk, wat leidt tot het creëren van hybride DNA -moleculen en recombinante plasmiden. Dit proces is cruciaal voor genetische manipulatie en heeft verschillende toepassingen in biotechnologie en geneeskunde.