Molekylär kloning
Molekylär kloning är en typ av arbete inom molekylärbiologin. Den används för att sammanställa rekombinanta DNA-molekyler och för att styra deras replikation i värdorganismer. Användningen av ordet kloning innebär att en DNA-molekyl från en enda levande cell används för att skapa en stor population av celler som innehåller identiska DNA-molekyler. Molekylära kloningsmetoder är centrala inom många områden av modern biologi och medicin.
Vid molekylär kloning används i allmänhet DNA-sekvenser från två olika organismer: den art som är källan till det DNA som ska klonas och den art som kommer att fungera som levande värd för att multiplicera (replikera) det rekombinanta DNA:t.
I ett experiment med molekylär kloning hämtas det DNA som ska klonas från en intressant organism och behandlas sedan med enzymer i provröret för att få fram mindre DNA-fragment. Dessa fragment förenas sedan med vektor-DNA för att producera rekombinanta DNA-molekyler. Det rekombinanta DNA:t förs sedan in i en värdorganism (vanligtvis en lättodlad, godartad laboratoriestam av E. coli-bakterier). Detta ger upphov till en population av organismer där rekombinanta DNA-molekyler replikeras tillsammans med värd-DNA. Eftersom de innehåller främmande DNA-fragment är dessa "transgena" eller genetiskt modifierade mikroorganismer (GMO).
Denna process utnyttjar det faktum att en enskild bakteriecell kan fås att ta upp och replikera en enda rekombinant DNA-molekyl. Denna enda cell kan sedan expanderas exponentiellt för att generera en stor mängd bakterier som alla innehåller kopior av den ursprungliga rekombinanta molekylen. Både den bakteriepopulation som uppstår och den rekombinanta DNA-molekylen brukar därför kallas "kloner". Strängt taget avser rekombinant DNA DNA-molekyler, medan molekylär kloning avser de experimentella metoder som används för att sammanställa dem.
Historia
Idén att använda molekylär kloning för att framställa rekombinant DNA uppfanns av Paul Berg, som tillsammans med Walter Gilbert och Fred Sanger fick Nobelpriset i kemi 1980.
Frågor och svar
F: Vad är molekylär kloning?
S: Molekylär kloning är en gren av molekylärbiologin som används för att sammanställa rekombinanta DNA-molekyler och kontrollera deras replikation i värdorganismen.
F: Hur fungerar den molekylära kloningsprocessen?
S: I ett experiment med molekylär kloning erhålls det DNA som ska klonas från den aktuella organismen och bearbetas sedan med enzymer i ett provrör för att få fram mindre DNA-fragment. Dessa fragment kombineras sedan med vektor-DNA för att producera rekombinanta DNA-molekyler. Det rekombinanta DNA:t överförs sedan till värdorganismen (vanligtvis en lättodlad, godartad stam av E. coli). Detta resulterar i en population av organismer där de rekombinanta DNA-molekylerna replikerar med värd-DNA:t.
F: Vad innehåller dessa kloner?
Svar: Kloner innehåller främmande DNA-fragment, vilket gör dem till transgena eller genetiskt modifierade mikroorganismer (GMO).
F: Hur många bakterieceller kan induceras att ta upp och replikera en rekombinant molekyl?
Svar: En bakteriecell kan fås att ta upp och replikera en rekombinant molekyl.
F: Vad händer när den här enskilda cellen replikerar sig?
Svar: När denna enda cell replikerar kan den producera ett stort antal bakterier som alla innehåller kopior av den ursprungliga rekombinanta molekylen.
F: Finns det någon skillnad mellan "rekombinant" och "molekylär kloning"?
Svar: Strängt taget avser "rekombinant" de faktiska DNA-molekylerna, medan "molekylär kloning" avser de experimentella metoder som används för att sätta ihop dem.
