Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Waarom worden bacteriën gebruikt in recombinante DNA -technologie?

Bacteriën zijn werkpaarden in recombinante DNA -technologie om verschillende belangrijke redenen:

1. Eenvoudige en goed begrepen genetica:

* Klein genoom: Bacteriële genomen zijn relatief klein en goed gekarakteriseerd in vergelijking met eukaryoten, waardoor het gemakkelijker wordt om hun genetische samenstelling te manipuleren en te begrijpen.

* Snelle groei: Bacteriën reproduceren snel, waardoor een snelle productie van grote hoeveelheden gewenste eiwitten of andere producten mogelijk is.

* Gemakkelijk te cultiveren: Bacteriën kunnen gemakkelijk worden geteeld in laboratoriumomgevingen in gecontroleerde omgevingen, waardoor ze direct beschikbaar zijn voor onderzoek en industriële toepassingen.

2. Veelzijdige tools voor genmanipulatie:

* plasmiden: Bacteriën bevatten natuurlijk kleine, cirkelvormige DNA -moleculen die plasmiden worden genoemd, die gemakkelijk kunnen worden geïsoleerd en gemanipuleerd. Plasmiden dienen als vectoren en dragen buitenlandse genen naar bacteriecellen.

* Beperkingsenzymen en ligasen: Deze enzymen, die van nature voorkomen in bacteriën, zorgen voor nauwkeurige snijden en samenvoegen van DNA -moleculen, waardoor het inbrengen van buitenlandse genen in plasmiden wordt vergemakkelijkt.

3. Productie van eiwitten en andere producten:

* expressiesystemen: Bacteriën kunnen worden ontworpen om grote hoeveelheden specifieke eiwitten, enzymen of andere moleculen te produceren die worden gecodeerd door de ingevoegde genen.

* Biofarmaceutische toepassingen: Dit vermogen om eiwitten te produceren, maakt bacteriën cruciaal voor het produceren van biofarmaceuticals, waaronder insuline, groeihormoon en vaccins.

4. Kosteneffectiviteit:

* goedkope cultuur: Het groeien van bacteriën is relatief goedkoop in vergelijking met andere cellijnen.

* Efficiënte productie: Bacteriën zijn zeer efficiënt in het produceren van eiwitten, waardoor ze kosteneffectief zijn voor industriële productie.

Voorbeelden van bacteriën die worden gebruikt in recombinante DNA -technologie:

* Escherichia coli (E. coli): Een van de meest gebruikte bacteriën in de biotechnologie, vanwege het goed gekarakteriseerde genoom en het gemak van manipulatie.

* Bacillus subtilis: Bekend om zijn vermogen om eiwitten af te scheiden, waardoor het nuttig is voor het produceren van enzymen en andere moleculen.

* Streptomyces: Produceert een breed scala aan antibiotica, waardoor het een essentieel hulpmiddel is in farmaceutisch onderzoek.

Samenvattend: De eenvoudige genetica van bacteriën, snelle groei, gemak van manipulatie en het vermogen om eiwitten te produceren, maken ze ideale organismen voor recombinante DNA -technologie, wat bijdraagt aan de ontwikkeling van baanbrekende vooruitgang in geneeskunde, landbouw en industrie.