عزل استنساخ
بشكل عام ، يتم إجراء الاستنساخ من أجل الحصول على استنساخ جين معين أو تسلسل DNA محل الاهتمام. وبالتالي ، فإن الخطوة التالية بعد الاستنساخ هي إيجاد وعزل ذلك الاستنساخ بين أعضاء المكتبة الآخرين. إذا كانت المكتبة تشمل الجينوم الكامل للكائن الحي ، فسيكون الاستنساخ المطلوب في مكان ما داخل تلك المكتبة. هناك عدة طرق للعثور عليه ، اعتمادًا على الجين المحدد المعني. الأكثر شيوعًا ، يتم استخدام جزء الحمض النووي المستنسخ الذي يظهر تجانسًا للجين المطلوب كمسبار. على سبيل المثال ، إذا كان الجين الفأر قد تم استنساخه بالفعل ، فيمكن استخدام هذا الاستنساخ للعثور على الاستنساخ البشري المكافئ من مكتبة الجينوم البشري. تزرع المستعمرات البكتيرية التي تشكل مكتبة في مجموعة من أطباق بتري. ثم يتم وضع غشاء مسامي على سطح كل لوحة ، وتلتصق الخلايا بالغشاء. تمزق الخلايا ، ويتم فصل الحمض النووي في خيوط مفردة - كل ذلك على الغشاء. يتم فصل المسبار أيضًا إلى خيوط مفردة ويسمى ، غالبًا باستخدام الفوسفور المشع. ثم يتم استخدام محلول المسبار المشع للاستحمام في الغشاء. يلتزم DNA المسبار أحادي الشريط فقط بالحمض النووي للنسخة التي تحتوي على الجين المكافئ. يتم تجفيف الغشاء ووضعه على ورقة من فيلم حساس للإشعاع ، وفي مكان ما على الأفلام ستظهر بقعة سوداء ، تعلن عن وجود وموقع المستنسخ المطلوب. يمكن بعد ذلك استرجاع نسخة طبق الأصل من أطباق بتري الأصلية.
علم الوراثة: تكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف وتفاعل سلسلة البلمرة
لعب التقدم التقني دورًا مهمًا في تقدم الفهم الجيني. في عام 1970 ، قام علماء الأحياء الدقيقة الأمريكية دانيال ناثانز
تسلسل الحمض النووي
بمجرد استنساخ جزء من الحمض النووي ، يمكن تحديد تسلسل النوكليوتيدات الخاص به. تسلسل النوكليوتيدات هو المستوى الأساسي من معرفة الجين أو الجينوم. هو المخطط الذي يحتوي على تعليمات لبناء كائن حي ، ولا يمكن أن يكتمل فهم الوظيفة الجينية أو التطور دون الحصول على هذه المعلومات.
الاستخدامات
تستخدم معرفة تسلسل مقطع DNA العديد من الاستخدامات ، وتتبع بعض الأمثلة. أولاً ، يمكن استخدامه للعثور على الجينات ، وأجزاء من الحمض النووي التي ترمز لبروتين معين أو النمط الظاهري. إذا تم تسلسل منطقة من الحمض النووي ، يمكن فحصها للسمات المميزة للجينات. على سبيل المثال ، إطارات القراءة المفتوحة (ORFs) - التسلسلات الطويلة التي تبدأ بكودون البدء (ثلاثة نيوكليوتيدات مجاورة ؛ تسلسل الكودون يملي إنتاج الأحماض الأمينية) ولا يقطعه كودونات التوقف (باستثناء واحد عند نهايتها) - يقترح منطقة ترميز البروتين. أيضا ، الجينات البشرية مجاورة بشكل عام لما يسمى جزر CpG - مجموعات من السيتوزين والجوانين ، وهما من النيوكليوتيدات التي تشكل الحمض النووي. إذا كان الجين ذو النمط الظاهري المعروف (مثل جين المرض في البشر) معروفًا في المنطقة الصبغية المتسلسلة ، فستصبح الجينات غير المعينة في المنطقة مرشحة لهذه الوظيفة. ثانيًا ، يمكن مقارنة تسلسل الحمض النووي المتماثل للكائنات الحية المختلفة من أجل رسم العلاقات التطورية داخل الأنواع وفيما بينها. ثالثًا ، يمكن فحص تسلسل الجينات للمناطق الوظيفية. من أجل تحديد وظيفة الجين ، يمكن تحديد المجالات المختلفة الشائعة للبروتينات ذات الوظيفة المماثلة. على سبيل المثال ، توجد دائمًا تسلسلات معينة من الأحماض الأمينية داخل الجين في البروتينات التي تمتد عبر غشاء الخلية. تسمى هذه الامتدادات من الأحماض الأمينية بمجال الغشاء. إذا تم العثور على مجال عبر الغشاء في جين ذي وظيفة غير معروفة ، فإنه يشير إلى أن البروتين المشفر يقع في الغشاء الخلوي. تميز المجالات الأخرى بروتينات ربط الحمض النووي. تتوفر العديد من قواعد البيانات العامة لتتابعات الحمض النووي لتحليلها من قبل أي فرد مهتم.
