Clonare moleculară
Clonarea moleculară este un tip de activitate în domeniul biologiei moleculare. Aceasta este utilizată pentru a asambla molecule de ADN recombinant și pentru a dirija replicarea acestora în cadrul organismelor gazdă. Utilizarea cuvântului "clonare" înseamnă că o moleculă de ADN dintr-o singură celulă vie este utilizată pentru a crea o populație mare de celule care conțin molecule de ADN identice. Metodele de clonare moleculară sunt esențiale în multe domenii ale biologiei și medicinei moderne.
Clonarea moleculară utilizează, în general, secvențe de ADN de la două organisme diferite: specia care este sursa ADN-ului care urmează să fie clonat și specia care va servi ca gazdă vie pentru multiplicarea (replicarea) ADN-ului recombinant.
În cadrul unui experiment de clonare moleculară, ADN-ul care urmează să fie clonat este obținut de la un organism de interes, apoi este tratat cu enzime în eprubetă pentru a obține fragmente de ADN mai mici. Aceste fragmente sunt apoi unite cu ADN-ul vector pentru a produce molecule de ADN recombinant. ADN-ul recombinant este apoi introdus într-un organism gazdă (de obicei, o tulpină de bacterie E. coli ușor de cultivat, benignă, de laborator). Astfel se produce o populație de organisme în care moleculele de ADN recombinant se replică împreună cu ADN-ul gazdă. Deoarece conțin fragmente de ADN străin, acestea sunt microorganisme "transgenice" sau modificate genetic (OMG).
Acest proces profită de faptul că o singură celulă bacteriană poate fi indusă să preia și să reproducă o singură moleculă de ADN recombinant. Această celulă unică poate fi apoi extinsă exponențial pentru a genera o cantitate mare de bacterii, fiecare dintre acestea conținând copii ale moleculei recombinate originale. Astfel, atât populația bacteriană rezultată, cât și molecula de ADN recombinant, sunt denumite în mod obișnuit "clone". Strict vorbind, ADN recombinant se referă la moleculele de ADN, în timp ce clonarea moleculară se referă la metodele experimentale utilizate pentru asamblarea acestora.
Istoric
Ideea de a utiliza clonarea moleculară pentru a produce ADN recombinant a fost inventată de Paul Berg, care a primit Premiul Nobel pentru chimie în 1980, împreună cu Walter Gilbert și Fred Sanger.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este clonarea moleculară?
R: Clonarea moleculară este o ramură a biologiei moleculare utilizată pentru a asambla molecule de ADN recombinant și pentru a controla replicarea acestora în organismul gazdă.
Î: Cum funcționează procesul de clonare moleculară?
R: În cadrul unui experiment de clonare moleculară, ADN-ul care urmează să fie clonat este obținut de la organismul de interes și apoi procesat cu enzime într-o eprubetă pentru a obține fragmente mai mici de ADN. Aceste fragmente sunt apoi combinate cu ADN-ul vector pentru a produce molecule de ADN recombinant. ADN-ul recombinant este apoi transferat în organismul gazdă (de obicei, o tulpină de E. coli ușor de cultivat și benignă). Rezultă o populație de organisme în care moleculele de ADN recombinant se replică cu ADN-ul gazdei.
Î: Ce conțin aceste clone?
R: Clonele conțin fragmente străine de ADN, ceea ce le face să fie microorganisme transgenice sau modificate genetic (OMG).
Î: Câte celule bacteriene pot fi induse să preia și să reproducă o moleculă recombinantă?
R: O celulă bacteriană poate fi indusă să preia și să reproducă o moleculă recombinantă.
Î: Ce se întâmplă atunci când această celulă unică se replică?
R: Când această singură celulă se replică, poate produce un număr mare de bacterii, fiecare conținând copii ale moleculei recombinate originale.
Î: Există o diferență între "recombinare" și "clonare moleculară"?
R: Strict vorbind, "recombinant" se referă la moleculele de ADN propriu-zise, în timp ce "clonare moleculară" se referă la metodele experimentale utilizate pentru a le asambla.
