Công nghệ DNA tái tổ hợp
I. Bắt đầu Vào năm 1973, một nhóm các nhà kỹ thuật đã sản xuất ra khung hình sinh vật thứ nhất với những phân tử DNA tái tổ hợp. Theo đó, Cohen...
Bạn đang xem: Sinh học phân tử là gì
Sinh học Phân Tử là gì?
Sinh học tập phân tử tương quan đến cửa hàng phân tử của chuyển động sinh học giữa các phân tử sinh học tập trong các khối hệ thống khác nhau của tế bào, bao hàm các liên can giữa DNA, RNA, và các protein và quá trình sinh tổng đúng theo của chúng, cũng tương tự việc điều chỉnh những tương tác này. Viết về Thiên nhiên vào năm 1961, William Astbury biểu thị sinh học tập phân tử như sau:"... Không phải là một trong kỹ thuật như một giải pháp tiếp cận, một biện pháp tiếp cận từ ý kiến của mẫu gọi là công nghệ cơ bạn dạng với ý tưởng số 1 về kiếm tìm kiếm dưới các biểu thị quy mô mập của sinh học truyền thống cho planer phân tử tương ứng. Với những dạng của các phân tử sinh học cùng <...> đa phần là tía chiều và kết cấu - điều đó không có nghĩa là nó chỉ là sự việc sàng thanh lọc về hình dáng học và buộc phải cùng lúc mày mò về nguồn gốc và chức năng."Mối quan hệ với các khoa học sinh học khác
Các nhà phân tích về sinh học phân tử sử dụng những kỹ thuật rõ ràng có bắt đầu sinh học phân tử mà lại ngày càng phối kết hợp chúng với các kỹ thuật và ý tưởng phát minh từ dt học với hóa sinh. Không tồn tại một mặt đường phân định giữa các nguyên tắc này. Hình dưới là sơ đồ diễn đạt một quan liêu điểm rất có thể có của những mối dục tình giữa các lĩnh vực: |
| Quan hệ giản lược thân sinh hóa học, di truyền học và sinh học phân tử |
Các chuyên môn trong sinh hoc phân tử:
Nhân bạn dạng phân tử( molecular cloning):Một giữa những kỹ thuật cơ bạn dạng nhất của sinh học phân tử để nghiên cứu và phân tích hàm lượng protein là nhân phiên bản phân tử. Trong kỹ thuật này, DNA mã hoá đến protein thân mật được nhân bạn dạng bằng cách áp dụng phản ứng nhân gene (PCR), với / hoặc các enzyme hạn chế vào trong 1 plasmid (vector biểu hiện). Một vector tất cả 3 đặc trưng: nơi bắt đầu sao chép, vị trí nhiều nhân cái (multiple cloning site - MCS) với một marker tinh lọc thường là kháng thuốc phòng sinh. Vị trí thứ nhất thuộc vị trí đa nhân dòng là những vùng promoter cùng vùng bước đầu phiên mã điều chỉnh sự biểu lộ của ren nhân bản. Plasmid này có thể được chuyển vào trong tế bào vi khuẩn hoặc đụng vật. Việc đưa DNA vào các tế bào vi khuẩn có thể được thực hiện bằng cách chuyển đổi trải qua việc dung nạp DNA trần, phối hợp qua tế bào-tế bào hoặc bằng phương pháp truyền qua vector virus. Việc đưa DNA vào những tế bào eukaryote, như tế bào động vật, bằng các phương tiện trang bị lý hoặc chất hóa học được call là chuyền nhiễm. Có một số kỹ thuật chuyền nhiễm khác nhau, ví dụ canxi phosphate, xung điện, gửi gen thẳng vào protoplast cùng chuyền lây lan liposome. Plasmid có thể được tích thích hợp vào cỗ gen, công dụng là sẽ sở hữu được một sự đổi khác ổn định, hoặc rất có thể vẫn hòa bình với bộ gen, gọi là transfection độc nhất vô nhị thời.
Xem thêm: Tìm Việc Làm Thêm Tại Nhà Qua Mạng, Search Results
DNA mã hoá cho 1 protein quan lại tâm hiện tại đang ở vào tế bào, cùng protein hiện nay có thể được biểu hiện. Một loạt các hệ thống, như các promoter chạm màn hình và các yếu tố tin hiệu hiệu tế bào gắng thể( specific cell-signaling factor), sẵn tất cả để giúp biểu hiện protein phương châm ở nấc cao. Số lượng lớn protein sau đó có thể được chiết xuất từ tế bào vi khuẩn hoặc tế bào eukaryote. Protein này có thể được chất vấn hoạt tính enzym trong nhiều tình huống khác nhau, protein rất có thể được kết tinh để rất có thể nghiên cứu cấu trúc bậc tía của nó, hoặc trong lĩnh vực dược phẩm, có thể nghiên cứu hoạt động vui chơi của các phương thuốc mới cản lại protein
PCR( Polymerase Chain Reaction)PCR là 1 kỹ thuật cực kỳ linh hoạt để coppy DNA. Cầm lại, PCR chất nhận được một chuỗi DNA rõ ràng được coppy hoặc sửa đổi theo phần đa cách khẳng định trước. Làm phản ứng rất là mạnh mẽ và trong điều kiện hoàn hảo có thể khuếch đại một phân tử ADN biến đổi 1,07 tỷ phân tử trong vòng gần đầy hai giờ. Kỹ thuật PCR rất có thể đưa các enzyme số lượng giới hạn tới các đầu của những phân tử DNA, hoặc để biến hóa các bazơ đặc biệt quan trọng của DNA, kế tiếp là một phương pháp gọi là sự biến dị điểm( site-directed mutagenesis). PCR cũng có thể được sử dụng để xác định liệu một quãng DNA ví dụ có vào một tủ sách cDNA. PCR có rất nhiều biến thể, như PCR phiên mã ngược (RT-PCR) để khuếch đại RNA, và, gần đây nhất, PCR định lượng có thể chấp nhận được đo đạc định lượng các phân tử DNA hoặc RNA.Điện di Gel( Gel electrophoresis)2% Agarose Gel trong Borate Buffer đúc vào một khay Gel (mặt trước, góc cạnh)Gel năng lượng điện di là trong số những công cụ thiết yếu của sinh học phân tử. Chế độ cơ phiên bản là DNA, RNA, cùng protein hoàn toàn có thể được tách ra dựa trên trường điện và form size của chúng. Trong quy trình điện di agarose gel, DNA cùng RNA có thể được bóc ra trên các đại lý kích thước bằng phương pháp chạy DNA thông qua một gel agarose tích điện. Protein hoàn toàn có thể được phân bóc dựa trên kích thước bằng phương pháp sử dụng gel SDS-PAGE, hoặc dựa trên form size và điện tích của chúng bằng cách sử dụng technology điện di gel 2D.
Macromolecule blotting với probea. Southern blottingSouthern blot được đặt tên theo nhà khoa học Edward M. Southern bởi đã phát minh ra kỹ thuật này. Southern blot là quá trình chuyển các phân tử DNA từ gel agarose lên một màng cùng nhờ kia giúp những nhà nghiên cứu định vị trình trường đoản cú DNA bên trong một các thành phần hỗn hợp phức tạp. Ví dụ: Southern Blot hoàn toàn có thể được thực hiện để xác xác định trí một gen cụ thể trong cục bộ hệ gen.Lượng DNA quan trọng cho kỹ thuật này nhờ vào vào size và vận động đặc hiệu của mẫu dò (probe). Các mẫu dò ngắn thường sệt hiệu hơn. Dưới những đk tối ưu, rất có thể xác định được 0.1 pg DNA trong toàn quá trình.b. Nothern blottingPhương pháp lai Northern blot là cách thức áp dụng đến RNA, lai DNA-RNA hoặc RNA-RNA. Cách thức này được thực hiện để xác minh kích thước và lượng chất của một mRNA đặc thù trong một tất cả hổn hợp RNA. Nghệ thuật lai này được cách tân và phát triển vào năm 1977 bởi James Alwine, David Kemp, và George Stark tại Đại học Stanfordc. Bên cạnh đó còn gồm Western blotting và Eastern blottingd. DNA microarrayDNA microarray (DNA chip hoặc chip sinh học) là một tập hợp các điểm DNA siêu nhỏ tuổi được gắn thêm trên một giá thể rắn. Các nhà khoa học sử dụng DNA microarray nhằm đo một bí quyết đồng thời mức độ bộc lộ của lượng mập gen hoặc những vùng đa gen của hệ gen. Từng điểm DNA đựng hàng picomoles (10-12 moles) của một trình tự gen sệt hiệu, được biết đến như những mẫu dò (probes hoặc reporters giỏi oligos). Chúng rất có thể là một đoạn ngắn của một ren hoặc một yếu tố ADN khác, được áp dụng để lai với cùng 1 ADNc hoặc ARNc (hay ARN anti-sense) (được điện thoại tư vấn là đích) dưới đk nghiêm ngặt. Sự lai mẫu dò – đích hay được phát hiện với định lượng bởi những chất đánh dấu huỳnh quang đãng (fluorophore-labeled), tệ bạc (silver-labeled) hoặc sự phát quang bởi phản ứng chất hóa học (chemiluminescence-labeled) để khẳng định mức độ lặp lại của các trình trường đoản cú acid nucleic trong đích.
e.Allele-specific oligonucleotide (ASO)Oligonucleotide quánh hiệu allele (ASO) là 1 trong những kỹ thuật được cho phép phát hiện các đột biến hóa cơ bạn dạng duy nhất mà lại không đề nghị kỹ thuật PCR hoặc gel electrophoresis. Ngắn (độ nhiều năm từ đôi mươi đến 25 nucleotide), các đầu dò được dán nhãn đã tiếp xúc với DNA mục tiêu không trở nên phân mảnh, quy trình lai tạo xẩy ra với độ quánh hiệu cao vị độ nhiều năm ngắn của những đầu dò và thậm chí là một sự thay đổi cơ phiên bản duy độc nhất sẽ ngăn cản sự lai tạp. DNA mục tiêu kế tiếp được rửa sạch mát và các đầu do tất cả dán nhãn không lai được nhiều loại bỏ. DNA mục tiêu tiếp đến được phân tích mang đến sự hiện diện của đầu dò trải qua phóng xạ hoặc huỳnh quang. Trong thử nghiệm này, như trong đa số các kỹ thuật sinh học phân tử, phải có một kiểm soát và điều hành để đảm bảo an toàn thử nghiệm thành công.
 |
| SDS page |
