Klonování DNA
Molekulární klonování je druh práce v molekulární biologii. Používá se k sestavování rekombinantních molekul DNA a k řízení jejich replikace v hostitelských organismech. Použití slova klonování znamená, že molekula DNA z jedné živé buňky se použije k vytvoření velké populace buněk obsahujících identické molekuly DNA. Metody molekulárního klonování mají zásadní význam pro mnoho oblastí moderní biologie a medicíny.
Při molekulárním klonování se obvykle používají sekvence DNA ze dvou různých organismů: z druhu, který je zdrojem klonované DNA, a z druhu, který bude sloužit jako živý hostitel pro množení (replikaci) rekombinantní DNA.
Při molekulárním klonování se DNA, která má být klonována, získá ze zájmového organismu a poté se ve zkumavce ošetří enzymy, aby se získaly menší fragmenty DNA. Tyto fragmenty se pak spojí s vektorovou DNA a vzniknou rekombinantní molekuly DNA. Rekombinantní DNA se pak vnese do hostitelského organismu (obvykle snadno pěstovatelný, neškodný laboratorní kmen bakterie E. coli). Vznikne tak populace organismů, v níž se rekombinantní molekuly DNA replikují spolu s hostitelskou DNA. Protože obsahují cizí fragmenty DNA, jedná se o "transgenní" nebo geneticky modifikované mikroorganismy (GMO).
Tento postup využívá toho, že jedinou bakteriální buňku lze přimět k tomu, aby přijala a replikovala jedinou molekulu rekombinantní DNA. Tuto jedinou buňku lze pak exponenciálně rozšířit a vytvořit velké množství bakterií, z nichž každá obsahuje kopie původní rekombinantní molekuly. Výsledná bakteriální populace i rekombinantní molekula DNA se proto běžně označují jako "klony". Přísně vzato se rekombinantní DNA vztahuje k molekulám DNA, zatímco molekulární klonování se týká experimentálních metod používaných k jejich sestavení.
Historie
Myšlenku využití molekulárního klonování k výrobě rekombinantní DNA vymyslel Paul Berg, který za ni v roce 1980 získal Nobelovu cenu za chemii společně s Walterem Gilbertem a Fredem Sangerem.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to molekulární klonování?
A: Molekulární klonování je druh práce v molekulární biologii, který se používá k sestavování rekombinantních molekul DNA a k usměrňování jejich replikace v hostitelských organismech.
Otázka: Jak proces molekulárního klonování probíhá?
Odpověď: Při experimentu molekulárního klonování se DNA, která má být klonována, získá ze zájmového organismu a poté se ve zkumavce ošetří enzymy, aby se získaly menší fragmenty DNA. Tyto fragmenty se pak spojí s vektorovou DNA a vzniknou rekombinantní molekuly DNA. Rekombinantní DNA se pak vnese do hostitelského organismu (obvykle snadno pěstovatelný, neškodný laboratorní kmen bakterie E. coli). Vznikne tak populace organismů, v níž se rekombinantní molekuly DNA replikují spolu s hostitelskou DNA.
Otázka: Co tyto klony obsahují?
Odpověď: Klony obsahují cizí fragmenty DNA, což z nich činí transgenní nebo geneticky modifikované mikroorganismy (GMO).
Otázka: Kolik bakteriálních buněk lze přimět, aby přijaly a replikovaly jednu rekombinantní molekulu?
Odpověď: Jediná bakteriální buňka může být indukována k přijetí a replikaci jediné rekombinantní molekuly.
Otázka: Co se stane, když se tato jediná buňka replikuje?
Odpověď: Když se tato jediná buňka replikuje, může vytvořit velké množství bakterií, z nichž každá obsahuje kopie původní rekombinantní molekuly.
Otázka: Je nějaký rozdíl mezi "rekombinantním" a "molekulárním klonováním"?
Odpověď: Přesně řečeno, "rekombinantní" se vztahuje na skutečné molekuly DNA, zatímco "molekulární klonování" se vztahuje na experimentální metody používané k jejich sestavení.
