Kas ir plazmīdas?

Kad gēni tiek klonēti, process parasti notiek baktērijās. Lai baktērijās iegūtu klonējamo gēnu, ir nepieciešams vektors. Plazmīda tiek izmantota kā vektors, jo tā var viegli pāriet no vienas šūnas uz otru.

Pirms plazmīdas ievietošanas saimniekšūnā gēnu klonēšana ir saistīta ar vairākiem posmiem. Pirmkārt, ir jāizolē gēns, ko paredzēts kopēt, kā arī plazmīdas, kuras paredzēts izmantot kā vektorus. Kad tas izdarīts, gēns jāievieto plazmīdas DNS. Pēc tam plazmīda tiek ievietota baktēriju saimniekšūnā replikācijai.

Lai izolētu plazmīdas no baktēriju šūnām, šūnas sākotnēji jāapstrādā ar fermentiem, lai nojauktu baktēriju šūnu sienas. Lielāko hromosomu DNS atdala no mazākajām plazmīdām, izmantojot centrifūgu. Izolētā plazmīdas DNS tagad ir gatava gēnu ievietošanai tajā.

Plazmīdas sastāv no divpavedienu DNS apļa. Lai ievietotu vēlamo gēnu, plazmīda DNS tiek sagriezta ar restrikcijas enzīmiem. Šie fermenti sagriež DNS tikai ļoti specifiskās nukleotīdu sekvencēs. Kad plazmīda DNS ir izgriezta, brīvajiem galiem tiek pievienotas linkeru sekvences, kas korelē ar ievietojamā gēna galiem. Tas nodrošina, ka gēns precīzi iekļaujas plazmīdā.

Kad gēns ir ievietots plazmīdā, tagad tas ir gatavs ievietošanai dzīvā baktērijā. Baktērijas replikē savas plazmīdas tā, ka viena šūna var saturēt daudzas kopijas. Vienā baktērijā var būt līdz 200 vienas plazmīdas kopijām. Ja plazmīdu ievada daudzās baktēriju šūnās, daudzas gēna kopijas var iegūt salīdzinoši ātri, jo īpaši tāpēc, ka baktēriju šūnas atkārtojas apmēram ik pēc 20 minūtēm.

Šis ir process, ko izmanto cilvēka insulīna radīšanai. Gēnu, kas kodē insulīnu, izolēja un ievietoja plazmīdā. Pēc tam visas plazmīdas, kas satur insulīna gēnu, tika ievadītas baktērijās, kur tās tika replikētas. Pēc tam baktērijas turpināja vairoties, tāpēc ļoti īsā laikā var izveidot daudzus miljonus šūnu, kas satur insulīna gēnu. Šis klonētais gēns tagad nodrošina uzticamu cilvēka insulīna avotu.