Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Waarom zijn bacteriecellen nuttig bij recombinante DNA -technologie?

Bacteriecellen zijn om verschillende redenen ongelooflijk nuttig in recombinante DNA -technologie:

1. Gemakkelijke groei en manipulatie:

* Snelle groei: Bacteriën reproduceren zich snel door binaire splijting, waardoor een snelle productie van grote hoeveelheden cellen die het gewenste gen bevatten mogelijk maken.

* Eenvoudige genetische make -up: Bacteriële genomen zijn relatief klein en goed gekarakteriseerd, waardoor het gemakkelijker is om buitenlands DNA te manipuleren en te introduceren.

* gevestigde technieken: Tientallen jaren van onderzoek heeft geleid tot de ontwikkeling van geavanceerde technieken voor het kweken, manipuleren en analyseren van bacteriecellen.

2. Goed gekarakteriseerde systemen:

* Modelorganismen: Veel bacteriesoorten, zoals *e. Coli*, zijn uitgebreid bestudeerd, waardoor onderzoekers hun biologie kunnen begrijpen en hun genetische paden kunnen manipuleren.

* gevestigde vectoren: Verschillende plasmiden (cirkelvormige DNA -moleculen) en bacteriofagen (virussen die bacteriën infecteren) zijn als vectoren ontworpen voor het introduceren van vreemd DNA in bacteriecellen.

* genexpressiesystemen: Bacteriecellen hebben goed gedefinieerde promoters en regulerende elementen die kunnen worden gebruikt om de expressie van geïntroduceerde genen te regelen.

3. Productie van recombinante eiwitten:

* eiwitexpressiesystemen: Bacteriën kunnen worden ontworpen om grote hoeveelheden recombinante eiwitten te produceren voor onderzoek, diagnostiek en therapeutica.

* Post-translationele wijzigingen: Sommige bacteriestammen kunnen specifieke post-translationele modificaties uitvoeren, zoals glycosylatie, die belangrijk zijn voor de functionaliteit van bepaalde eiwitten.

* kosteneffectief: Bacteriële expressiesystemen zijn relatief goedkoop in vergelijking met andere systemen zoals zoogdiercellen.

4. Gene bewerking en genetische manipulatie:

* CRISPR-CAS9-systeem: Bacteriën worden gebruikt als een platform voor het ontwikkelen en testen van nieuwe CRISPR-gebaseerde tools voor genbewerking.

* Synthetische biologie: Bacteriecellen zijn een centraal element in synthetische biologie, waardoor nieuwe biologische systemen met gewenste functies mogelijk zijn.

5. Bioremediatie en milieutoepassingen:

* bioremediatie: Genetisch gemodificeerde bacteriën kunnen worden gebruikt om verontreinigende stoffen af te breken en vervuilde omgevingen op te ruimen.

* Bioproductie: Ontwikkelde bacteriën kunnen worden gebruikt om waardevolle verbindingen te produceren zoals biobrandstoffen, farmaceutische producten en biologisch afbreekbare kunststoffen.

Samenvattend maken bacteriën gemak van groei, goed gekarakteriseerde genetica en gevestigde manipulatietechnieken ze ideaal voor recombinante DNA-technologie. Ze dienen als werkpaarden voor genklonering, eiwitproductie, genbewerking en verschillende toepassingen in bioremediatie en synthetische biologie.