Molekulsko kloniranje
Molekularno kloniranje je vrsta dela v molekularni biologiji. Uporablja se za sestavljanje rekombinantnih molekul DNK in usmerjanje njihove replikacije v gostiteljskih organizmih. Uporaba besede kloniranje pomeni, da se molekula DNK iz ene same žive celice uporabi za izdelavo velike populacije celic, ki vsebujejo identične molekule DNK. Metode molekularnega kloniranja so osrednjega pomena za številna področja sodobne biologije in medicine.
Pri molekularnem kloniranju se običajno uporabljajo zaporedja DNK iz dveh različnih organizmov: vrste, ki je vir DNK za kloniranje, in vrste, ki bo služila kot živi gostitelj za razmnoževanje (replikacijo) rekombinantne DNK.
Pri poskusu molekularnega kloniranja se DNK, ki jo je treba klonirati, pridobi iz želenega organizma, nato pa se v epruveti obdela z encimi, da se pridobijo manjši deli DNK. Ti fragmenti se nato povežejo z vektorsko DNK, da nastanejo rekombinantne molekule DNK. Rekombinantna DNK se nato vnese v gostiteljski organizem (običajno je to lahko gojljiv, benigen laboratorijski sev bakterije E. coli). Tako nastane populacija organizmov, v kateri se rekombinantne molekule DNK replicirajo skupaj z gostiteljsko DNK. Ker vsebujejo tuje dele DNK, so to "transgeni" ali gensko spremenjeni mikroorganizmi (GSO).
Pri tem postopku se izkorišča dejstvo, da je mogoče posamezno bakterijsko celico spodbuditi, da sprejme in razmnožuje eno samo rekombinantno molekulo DNK. To posamezno celico lahko nato eksponentno razširimo, da nastane velika količina bakterij, od katerih vsaka vsebuje kopije prvotne rekombinantne molekule. Tako se tako nastala populacija bakterij kot tudi rekombinantna molekula DNK običajno imenujeta "klon". Strogo gledano se rekombinantna DNK nanaša na molekule DNK, molekularno kloniranje pa na eksperimentalne metode, ki se uporabljajo za njihovo sestavljanje.
Zgodovina
Zamisel o uporabi molekularnega kloniranja za proizvodnjo rekombinantne DNK je izumil Paul Berg, ki je leta 1980 skupaj z Walterjem Gilbertom in Fredom Sangerjem prejel Nobelovo nagrado za kemijo.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je molekularno kloniranje?
O: Molekularno kloniranje je vrsta dela v molekularni biologiji, ki se uporablja za sestavljanje rekombinantnih molekul DNK in usmerjanje njihove replikacije v gostiteljskih organizmih.
V: Kako poteka postopek molekularnega kloniranja?
O: Pri poskusu molekularnega kloniranja se DNK, ki jo je treba klonirati, pridobi iz zanimivega organizma, nato pa se v epruveti obdela z encimi, da se dobijo manjši fragmenti DNK. Ti fragmenti se nato povežejo z vektorsko DNK, da nastanejo rekombinantne molekule DNK. Rekombinantna DNK se nato vnese v gostiteljski organizem (običajno je to lahko gojljiv, benigen laboratorijski sev bakterije E. coli). Tako nastane populacija organizmov, v kateri se rekombinantne molekule DNK replicirajo skupaj z gostiteljsko DNK.
V: Kaj vsebujejo ti kloni?
O: Kloni vsebujejo tuje dele DNK, zato so transgeni ali gensko spremenjeni mikroorganizmi (GSO).
V: Koliko bakterijskih celic lahko spodbudimo, da sprejmejo in razmnožijo eno rekombinantno molekulo?
O: Posamezno bakterijsko celico lahko spodbudimo, da sprejme in razmnoži eno rekombinantno molekulo.
V: Kaj se zgodi, ko se ta posamezna celica razmnoži?
O: Ko se posamezna celica razmnoži, lahko nastane velika količina bakterij, od katerih vsaka vsebuje kopije prvotne rekombinantne molekule.
V: Ali obstaja razlika med "rekombinantnim" in "molekularnim kloniranjem"?
O: Strogo gledano se "rekombinantni" nanaša na dejanske molekule DNK, medtem ko se "molekularno kloniranje" nanaša na eksperimentalne metode, ki se uporabljajo za njihovo sestavljanje.
