놀라운 박테리아

박테리아는 외래 DNA를 받아들이고 복제 할 수있는 독특한 능력을 가진 믿을 수 없을 정도로 다재다능한 유기체입니다. 또는 복사). 이것은 그들에게 진화 적 이점을 제공하고 환경의 변화에서 살아남도록 도와줍니다. 예를 들어 박테리아는 항생제에 내성이있는 DNA를 얻을 수 있습니다.

박테리아 게놈은 단일 원형 염색체에 포함되어 있습니다. 이 유전 물질은 유전 물질이 핵막에 둘러싸여있는 진핵 생물과 달리 세포에서 자유롭게 떠 다닙니다.

박테리아는 때때로 훨씬 적은 수의 유전자를 가진 플라스미드라고하는 더 작은 DNA 원을 포함 할 수 있습니다. . 플라스미드는 접합 (conjugation)이라는 과정을 통해 박테리아간에 교환 될 수 있습니다.

실험실에서 플라스미드 사용

플라스미드는 외래 DNA를 세포로 운반하는 벡터로 사용될 수 있습니다. 세포 내부에서 플라스미드는 숙주 세포 자체의 DNA 복제 기계에 의해 복제됩니다.

실험실에서 플라스미드는 포함 된 DNA가 박테리아에 의해 복제되도록 특별히 설계되었습니다.

플라스미드 필수 요소

실험실에서 디자인 한 플라스미드에는 형질 전환을 돕는 소수의 유전자가 포함되어 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 복제 원점. 이것은 DNA 복제가 시작되는 특정 뉴클레오티드 시퀀스입니다.
• 다중 클로닝 사이트. 이 사이트는 특정 제한 효소에 대한 인식 사이트를 포함합니다. 이러한 제한 효소는 플라스미드를 ‘절단’하는 데 사용할 수 있으므로 외부 DNA를 연결하여 ‘붙여 넣기’할 수 있습니다.
• 저항 유전자. 이 유전자는 특정 항생제가있는 경우와 같이 특정 성장 배지에서 생존하기 위해 박테리아가 필요한 단백질을 코딩합니다.

플라스미드에 유전자 삽입

제한 효소를 사용하여 원래의 DNA 소스에서 관심을 잘라 내고 결찰을 통해 플라스미드에 붙여 넣습니다.

이제 외래 DNA를 포함하는 플라스미드를 박테리아에 삽입 할 준비가되었습니다. 이 과정을 변형이라고합니다.

박테리아 변형

변형 전에 박테리아는 염화칼슘이라는 화학 물질로 처리되어 물이 세포로 들어가 팽창하게됩니다. 이렇게 부풀어 오른 박테리아는 유능한 박테리아로 알려져 있습니다.

다음으로 플라스미드 DNA (외래 DNA 포함)를 유능한 박테리아와 혼합하고 용액을 가열합니다. 플라스미드 DNA는 세포막에 생성 된 작은 구멍을 통해 박테리아로 들어갑니다. 일단 숙주 세포에 들어가면 플라스미드 DNA는 박테리아 자체의 DNA 복제 기계에 의해 여러 번 복제됩니다.

효과가 있는지 어떻게 알 수 있습니까?

변형 후에 박테리아가 성장합니다. 한천이라고 불리는 영양이 풍부한 음식. 항생제 내성이있는 플라스미드를 포함하는 박테리아 만 항생제가있는 경우 성장합니다.

예를 들어, 항생제 암피실린을 함유 한 한천에서 배양하면 암피실린 내성 유전자를 함유 한 플라스미드로 형질 전환 된 세균 만 생존합니다.

그러면 형질 전환 된 박테리아가 다량으로 성장할 수 있습니다. 관심있는 DNA 또는 DNA에 의해 암호화 된 단백질을 분리하고 정제 할 수 있습니다.

변환은 언제 사용됩니까?

박테리아 변환은 다음과 같이 사용됩니다.

• DNA 복제라고하는 여러 개의 DNA 사본 만들기
• 다량의 특정 인간 단백질 (예 : 제 1 형 당뇨병 환자 치료에 사용할 수있는 인간 인슐린)을 만들기 위해.
• 박테리아 또는 기타 세포를 유 전적으로 변형합니다.