Gen hareket faktörleri, özellikle ters transkriptaz ve plazmitler, seçilen spesifik genleri bir organizmanın bir hücresinden diğerine iletmek için kullanılan ajanlar, rekombinant DNA teknolojisinde çok önemlidir. Bu teknolojiler büyük bir potansiyele sahiptir: spesifik genler izole edilebilir, bakterilere yerleştirilebilir ve insülin gibi arzu edilen bir gen ürününün büyük miktarları elde edilebilir. Alternatif olarak, bitkilerde hastalık direnci sağlayacak veya çiftlik hayvanlarında büyüme hormonu üretecek genler gibi faydalı ürünler üretebilen hayvanlara ve bitkilere yeni genler dahil edilebilir. Bununla birlikte, rekombinant DNA teknolojileri, bazı yeni patojenlerin veya genetik canavarların tesadüfen ortaya çıkma potansiyeli nedeniyle toplumda bazı tartışmalara neden olmuştur. Şimdi bu konudaki temel tekniklere bakalım.
Plazmitler, bakteri kromozomundaki DNA gibi diğer bakteri hücrelerine girebilir. Başka bir deyişle, belirli bir bakteri türü, serbest plazmit içeren bir kültür ortamına yerleştirilirse, tıpkı Griffith’in çalışmasındaki öldürücü olmayan pnömokokların ölü öldürücü pnömokoklardan DNA alması gibi, bazı hücreler plazmitleri dışarı çekecektir. Böylece dirençli olmayan bakteriler, antibiyotiğe dirençli bakterilerle aynı ortama yerleştirilen plazmidler sayesinde dirençli hale dönüştürülebilir. Rekombinant DNA teknolojisi, plazmitlerin bu dönüşüm potansiyelini kullanılabilir hale getirmiştir. Saflaştırılan plazmidler yabancı genetik materyal eklenerek modifiye edilirler ve bakteri hücreleri bu modifiye edilmiş plazmitleri bulup alırlarsa bu yabancı genleri vücutlarına alırlar.
Bu süreci daha detaylı inceleyelim. Plazmit içeren bakteri hücreleri parçalanır ve DNA’ları çıkarılır. DNA daha sonra plazmitleri birincil bakteri kromozomundan ayırmak için santrifüjlenir. İzole edilen plazmitler daha sonra, DNA halkasını belirli nükleotit dizilerine bölen prokaryotik bir enzim olan bir kısıtlama endonükleaz ile işlenir. Böylece plazmid DNA doğrusal hale gelir ve kırıldığı noktalarda (eşleşmemiş bazlar) “yapışkan” uçlar oluşur. Bu daha sonra aynı restriksiyon endonükleaz ile hazırlanan ve böylece plazmid DNA’yı tamamlayıcı yapışkan uçlarla donatılan yabancı DNA fragmanları ile karıştırılır. Böyle bir karışım uygun sıcaklık ve pH gibi koşullarda tutulursa plazmit DNA ile yabancı DNA uygun baz çiftleri yardımıyla otomatik olarak kaynaşır ve bunun sonucunda yeniden halka yapısı oluşur. Sonra DNA döngüsünün iskeleti (fosfat ve şeker gruplarından oluşan zincirler). DNA ligaz enzimi ile birbirlerine bağlanırlar. Sonuç, plazmidlerin yabancı genetik materyalle aşılanmasıydı. Bundan sonra yapılacak olan bu plazmitleri uygun bir ortamda bakteri hücreleri ile karıştırmak. Daha geçirgen hale getirmek için genellikle kalsiyum tuzu ile işlenir. Bakteriyel hücreler, orijinal plazmitin genlerini ve yabancı genomun parçalarını içeren bu değiştirilmiş plazmitleri geri çekecektir. Transfer, daha verimli transfer için de kullanılabilir. Hibrit plazmitler, çok büyük değillerse plazmidin etrafında kendiliğinden birleşen viral zarf proteinleri ile karıştırılır. Bu plazmit taşıyan virüsler daha sonra hedef hücreleri enfekte etmek için kullanılabilir. Bu süreçte genellikle antibiyotik direncine neden olan genleri içeren plazmidler kullanılır. Bu, rekombinant plazmitlerle deneysel olarak tedavi edilen bakteri hücrelerine antibiyotik verilirse, hibrit plazmitlere bağlanabilen bakterilerin hayatta kalacağı, bu yabancı genleri elde edemeyen bakterilerin ise ortadan kaldırılacağı anlamına gelir.
Bu uygulamanın dezavantajı ise istenilen yabancı DNA ve plazmit kombinasyonunun stabil kalamamasıdır. Ekzonükleaz uygulamasından sonra yabancı DNA farklı kısımlarda ortaya çıkar.
Yine, belirli bir gen içindeki aynı hedef sekansta bir eksonükleaz bulunabilir ve aynı geni kesebilir. Bu işlemi farklı bir endonükleaz ile tekrarlamak, sağlıklı bir genle sonuçlanabilir. Ayrıca yabancı DNA bir ökaryottan gelseydi, bakterilerin çeviriden önce çıkaramayacağı intronlara sahip olacaktı. Bu da yaygın uygulamalarda büyük sorunlara neden olan bir durumdur. Bu ve diğer sorunları ele almak için, birçok araştırmacı maya gibi basit ökaryotları kullanırken, diğerleri bakterilere sokmak istedikleri genleri izole etmek ve dahil etmek için başka teknikler kullanır. Bu teknolojilerden biri de klonlamadır.
kaynak:
Khan Akademisi
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]