Komplementer DNS

A komplementer DNS (cDNS, angolul  cDNS ) egy érett mRNS templáton szintetizált DNS , amelyet reverz transzkriptáz katalizál .

A cDNS- t gyakran használják eukarióta gének klónozására prokariótákban . A komplementer DNS-t retrovírusok ( HIV-1 , HIV-2 , Simian Immunodeficiency Virus) is termelik, majd a gazda DNS-ébe integrálva provírust képeznek . [egy]

A molekuláris biológia központi dogmája azt feltételezi, hogy a fehérjeszintézis során a DNS mRNS-sé íródik át, majd az mRNS fehérjékké alakul át. Az egyik különbség a prokarióták és az eukarióták között az, hogy az eukarióta gének tartalmazhatnak intronokat , nem kódoló szekvenciákat, amelyeket a splicing folyamat során kivágnak az éretlen mRNS-ből. A prokarióta gének nem rendelkeznek intronokkal, így a prokarióta mRNS-ek nem esnek át splicingen. [2]

Az eukarióta gének gyakran expresszálódhatnak prokarióta sejtekben. A legegyszerűbb esetben a módszer abból áll, hogy eukarióta DNS-t inszertálnak a prokarióta genomba, majd a DNS-t mRNS-sé írják át, majd az mRNS-t fehérjékké fordítják. A prokarióta sejtekben nem találhatók intronvágó enzimek, ezért az intronokat le kell vágni az eukarióta DNS-ből, mielőtt a prokarióta genomba beépítenék őket. Az érett mRNS-sel komplementer DNS-t ezért komplementer DNS-nek – cDNS -nek (cDNS) nevezik. Az eukarióta cDNS-ben kódolt fehérjék prokariótákban történő sikeres expressziójához a prokarióta gének szabályozó elemei is szükségesek (pl. promóterek ).

A szükséges gén (DNS-molekula) megszerzésének egyik módszere, amely replikációnak (klónozásnak) lesz kitéve jelentős számú replika felszabadulásával, a komplementer DNS (cDNS) felépítése mRNS-en. Ehhez a módszerhez reverz transzkriptáz, bizonyos RNS-vírusokban jelenlévő enzim szükséges, amely lehetővé teszi a DNS szintézisét egy RNS-templátból.

A módszert széles körben használják cDNS előállítására, és magában foglalja egy bizonyos fehérje (például interferon, inzulin) transzlációját kódoló mRNS izolálását a teljes mRNS-ből, és ezen az mRNS-en további szintézissel, mint a szükséges cDNS templátjaként reverz transzkriptáz segítségével. .

A fenti eljárással nyert gént (cDNS) úgy kell bevinni a baktériumsejtbe, hogy az beépüljön annak genomjába. Ehhez rekombináns DNS képződik, amely cDNS-ből és egy speciális DNS-molekulából áll, amely vezetőként, vagy vektorként uralkodik, és képes behatolni a recipiensbe a sejtbe. A cDNS vektoraiként vírusokat vagy plazmidokat használnak. A plazmidok kis, cirkuláris DNS-molekulák, amelyek a baktériumsejt nukleoidjától elkülönítve helyezkednek el, számos fontos gént tartalmaznak az egész sejt működéséhez (például antibiotikum-rezisztencia géneket, és a sejt fő genomjától (DNS) függetlenül képesek replikálódni A plazmidok biológiailag fontos és gyakorlatilag a génsebészet számára hasznos tulajdonságai az, hogy transzformációs vagy konjugációs mechanizmussal egyik sejtből a másikba tudnak átjutni, valamint hogy beépülnek a bakteriális kromoszómába és azzal együtt replikálódnak.

Jegyzetek

1. ↑ Glik B., Pasternak J. Molekuláris biotechnológia. Alapelvek és alkalmazás. - Moszkva: Mir, 2002. - 589 p. — ISBN 5030033289 .
2. ↑ Alberts B., Bray D., Lewis J., Raff M., Roberts K., Watson J. A sejt molekuláris biológiája: három kötetben. - 2. - Moszkva: Mir, 1994. - T. 1. - 517 p. — 10.000 példány.  — ISBN 5030019855 .