유전자 복제란 무엇입니까? 。 유전자 복제의 응용 가능성을 간략하게 기술하였다.

1970 년대에 발전한 혁명적인 연구 기술로 분할, 절단, 연결, 이전 및 선택으로 요약할 수 있습니다. "분리" 란 운반체로서의 DNA 와 복제될 대상 DNA 를 포함하여 자격을 갖춘 DNA 를 분리하는 것을 말합니다. "절단" 이란 서열 특이성 제한 내체효소로 운반체 DNA 를 절단하거나 목적 유전자를 제거하는 것을 말합니다. "연결" 이란 DNA 연결 효소를 통해 표적 DNA 를 벡터 DNA 에 연결하여 재조합 DNA 분자를 형성하는 것을 말합니다. "변환" 은 복제 및 증폭에 대한 특수 방법을 통해 재조합 DNA 분자를 숙주 세포로 보내는 것을 의미합니다. "선택" 은 숙주 집단에서 재조합 DNA 분자를 가진 개인을 선택하는 것이다. 유전자 공학 기술의 가장 기본적인 두 가지 특징은 분자 조작과 세포 표현이고, 분자 조작은 체외 재편성의 과정이며, 실제로는 공구효소를 이용하여 DNA 분자에 대한' 외과 수술' 이다.

이 유전자 복제-유전자 편집

유전자는 세포 내에서 DNA 분자에 유전적 효과를 가진 특정 뉴클레오티드 서열의 총칭으로, 유전적 효과를 지닌 DNA 분자 단편이다. 단백질 합성의 유전자 조절은 같은 종의 다른 종과 개체가 서로 다른 특성을 나타내는 근본 원인이다. 즉' 오이를 심고 콩을 심는다',' 한 어머니가 아홉 명의 아이를 낳고, 아홉 명의 아이가 모두 다르다' 는 것이다. 유전자는 DNA 복제와 세포 분열을 통해 유전정보를 다음 세대로 전달하고 단백질의 합성을 제어함으로써 유전정보를 표현한다.

이 유전자 복제-유전자 복제 기술 편집

유전자 복제 기술은 1970 년대 초에 세워진 일련의 기술을 포함한다. 1972 년 스탠포드 대학의 P.Berg 등은 원숭이 바이러스의 DNA 와 λ 파지 DNA 를 같은 제한 효소로 절단한 다음 DNA 연결 효소로 두 DNA 분자를 연결시켜 새로운 재조합 DNA 분자와 유전자 복제 기술을 만들어 냈다. 1973 년 S.Cohen 등은 외원 DNA 조각을 플라스미드 DNA 에 연결하여 재조합 플라스미드를 형성하고 재조합 플라스미드를 대장균으로 변환하여 처음으로 완전한 유전자 복제 시스템을 확립했다. 일반적으로 유전자 복제 기술에는 체외에서 다른 생물의 유전자를 자체 복제 기능을 갖춘 벡터 DNA 에 연결하고, 새로운 재조합 DNA 를 구축하고, 수용체 생물의 체내로 보내 표현하는 것이 포함된다. 따라서 유전 물질과 상태의 전이와 재구성이 발생한다. 따라서 유전자 복제 기술은 분자 복제, 유전자 무성 생식, 유전자 조작, 재조합 DNA 기술, 유전 공학이라고도 불린다. 재조합 DNA 기술을 이용하여 다른 출처의 DNA 분자는 체외에서 특이적으로 절단되어 다시 연결되어 새로운 잡교 DNA 분자로 조립된다. 이를 바탕으로, 이 잡교 분자는 숙주 세포에서 증폭되어 대량의 하위 분자를 형성할 수 있는데, 이 과정을 유전자 복제라고 한다.

이 복제 프로세스의 개요를 편집합니다.

DNA 의 복제는 체외에서 목적 유전자나 기타 의미 있는 DNA 조각을 자기 복제 벡터 DNA 에 연결한 다음 숙주 세포나 수용체 생물로 옮겨 표현하거나 더 연구하는 분자 조작 과정을 말한다. 따라서 DNA 복제는 분자 복제, 유전자 조작 또는 재조합 DNA 기술이라고도 합니다. DNA 복제는 표적 DNA 단편의 획득, 운반체의 선택, 각종 공구효소의 선택, 체외 재편성, 숙주 세포의 도입, 재조합체의 선별 등 다양한 분자 생물학 기술을 포함한다. 표적 DNA 단편을 얻는 첫 번째 단계는 표적 유전자를 포함한 DNA 분자 그룹, 표적 생물의 게놈 DNA 또는 표적 세포 mRNA 역전사 합성에서 나온 이중 사슬 c DNA 분자를 얻는 것이다. 게놈 DNA 가 크고 복제에 불리하기 때문에 복제에 적합한 작은 DNA 조각으로 가공해야 합니다. 일반적인 방법은 기계적 절단과 핵산 제한 내체 효소 소화이다. 유전자 서열 알려진 상대적으로 작은 경우 인공 화학을 통해 직접 합성할 수 있습니다. 유전자의 양쪽 끝에 있는 서열이 알려져 있다면, 알려진 서열에 따라 유인물을 설계하고 PCR 기술을 통해 게놈 DNA 나 c DNA 에서 목적 유전자를 얻을 수 있다. 두 가지 전달체의 선택유전공학의 전달체는 몇 가지 기본적인 성질을 가져야 한다: 1) 그것은 숙주 세포에서 독립적으로 복제하고 표현할 수 있는 능력을 가지고 있어 외원 재조합 DNA 조각을 증폭시킬 수 있다. 2) 분자량은 숙주 세포에 더 많은 복사본이 있고 더 큰 외원 DNA 조각을 결합할 수 있도록 가능한 한 작아야 합니다. 동시에 실험 작업에서 기계적 전단에 의해 쉽게 손상되지 않는다. 3) 숙주 세포에 서로 다른 표현형 특징 (예: 항생제 내성) 을 부여하기 위해 쉽게 감지할 수 있는 두 개 이상의 유전적 표기 (예: 약물 내성 표기 유전자) 가 있는 것이 좋다. 4) 운반체 자체는 가능한 한 많은 제한 효소 절단 부위를 가지고 있어야 하며, 외원 DNA 조각에서 제한 효소 절단 부위의 간섭을 피하기 위해 더 넓은 선택 범위를 제공해야 한다. 벡터에 있는 단일 제한 지점이 표형을 감지하는 마커 유전자에 있는 경우 삽입 불 활성화 효과가 발생하여 재조합체의 필터링에 더 도움이 됩니다. DNA 복제에 일반적으로 사용되는 벡터에는 플라스미드 벡터, 박테리오파지 벡터, cosimid 벡터, 단일 체인 ssDNA 파지 벡터, 파지 벡터 및 효모 인공 염색체 (YAC) 가 포함됩니다. 일반적으로 사용 목적에 따라 복제, 표현, 시퀀싱, 셔틀 등으로 나눌 수 있습니다. 체외 재구성은 체외에서 과녁 조각을 운반체 분자와 연결하는 과정이다. 대부분의 핵산 제한 내체 효소는 DNA 분자를 절단하여 점성 끝을 형성할 수 있다. 같은 효소나 동원효소로 적절한 전달체의 여러 복제 부위를 절단하면 같은 점성 끝을 얻을 수 있다. 점성 끝은 서로 퇴화하여 T4 DNA 연결 효소의 작용으로 점성 끝 연결이라고 하는 재구성체를 형성할 수 있다. 대상 DNA 조각이 평평한 끝인 경우 평평한 끝이 있는 캐리어에 직접 연결할 수 있습니다. 이 연결은 평평한 끝 연결이지만 접착 연결보다 효율이 떨어집니다. 경우에 따라 평평한 끝 DNA 분자를 점성 끝이 있는 표현 벡터에 삽입하여 표현을 수행하는 등 다양한 복제 목적을 위해 평평한 끝 DNA 분자를 손질해야 하는 경우도 있습니다. 예를 들어, 중합체 꼬리, 접합 또는 인공 접합 추가, PCR 을 통한 제한 위치 도입 등이 있습니다. 적절한 접착 끝을 얻은 다음 연결합니다. 이것이 향상된 접착 연결입니다. 다양한 연결 전략 간의 관계는 수용체 세포를 도입하는 전달체의 DNA 분자가 원핵 숙주 세포에 의해 인식될 수 있는 복제 시작 지점을 가지고 있기 때문에 대장균 등 원핵 세포에서 복제할 수 있고, 재조합 전달체의 목적 유전자는 전달체와 함께 증폭되어 결국 대량의 동일한 재조합 DNA 분자를 얻게 된다. 외원 재조합 DNA 분자를 원핵 숙주 세포로 가져오는 방법에는 변환, 형질 감염 및 전도가 포함됩니다. 재조합 플라스미드는 형질 전환 기술을 통해 숙주 세포로 도입 될 수 있으며, 재조합 파지 DNA 는 형질 전환 기술을 통해 도입 될 수있다. 형질 감염 효율은 높지 않기 때문에 재조합 파지 DNA 또는 Cos 플라스미드의 도입 효율은 체외에서 분산 파지 입자로 포장하는 것보다 높으며, 이러한 파지 입자를 사용하여 재조합 DNA 분자를 숙주 세포에 도입하는 형질 감염 효율보다 높다. 재조합 체의 스크리닝은 다른 재조합 DNA 분자로부터 얻어진 형질 전환 체 (즉, 양성 복제) 에서 표적 유전자를 함유 한 형질 전환 체를 확인하는 과정이다. 현재 발달이 비교적 성숙한 필터링 방법은 (1) 삽입실생법이 외원 DNA 조각을 선별된 유전자 (항생제 유전자 또는 베타-반유당효소 유전자) 현재 일반적으로 사용되는 베타-반유당 효소 발색 방법은 청백색 선별법이다. (2) PCR 필터링 및 제한 효소 절단 방법을 사용하여 변형자에서 재조합 DNA 분자를 템플릿으로 추출하고, 대상 유전자의 양쪽 끝에 알려진 순서에 따라 특이성 프라이머를 설계하고, PCR 기술을 통해 양성 복제를 선별한다. PCR 이 선별한 양성 복제는 제한적인 내체 효소 소화를 통해 더욱 감정된다. (3) 핵산 분자 교배를 통해 표적 유전자에 대한 특이한 핵산 프로브를 준비하고 핵산 분자 교배를 통해 많은 변환자 중에서 표적 복제를 선별한다. 표적 유전자 특이 적 핵산 프로브는 표적 유전자 단편의 일부, 표적 유전자 발현 단백질의 일부 서열에서 유래 된 올리고 뉴클레오티드 또는 다른 종의 상 동성 유전자 그룹 일 수있다. (4) 면역 선별법으로 목적 유전자 발현을 얻을 수 있는 단백질 항체, 그리고 면역 선별법으로 목적 유전자의 복제를 얻을 수 있다. 이들 항체 은 생물체 자체 에서 순화 하여 목적 유전자 를 표현 하는 단백질 이나 표현 의 목적 유전자 의 일부 ORF 조각 복제 를 통해 단백질 을 표현 하는 항체 을 얻을 수 있다. 마지막으로, 위에서 언급한 방법으로 얻은 양성 클론을 시퀀싱하고 분석하여 목표 유전자를 최종 확정한다.