Komplementært DNA

Komplementært DNA (cDNA, eng.  cDNA ) er DNA syntetiseret på en moden mRNA-skabelon i en reaktion katalyseret af revers transkriptase .

cDNA bruges ofte til at klone eukaryote gener i prokaryoter . Komplementært DNA produceres også af retrovira ( HIV-1 , HIV-2 , Simian Immunodeficiency Virus) og integreres derefter i værts-DNA for at danne et provirus . [en]

Molekylærbiologiens centrale dogme postulerer, at under proteinsyntese transskriberes DNA til mRNA, og mRNA oversættes derefter til proteiner. En forskel mellem prokaryoter og eukaryoter er, at eukaryote gener kan indeholde introner , ikke-kodende sekvenser, der udskæres fra umodent mRNA under splejsningsprocessen. Prokaryote gener har ikke introner, så prokaryote mRNA'er gennemgår ikke splejsning. [2]

Ofte kan eukaryote gener udtrykkes i prokaryote celler. I det enkleste tilfælde går metoden ud på at indsætte eukaryotisk DNA i det prokaryote genom, derefter transskribere DNA'et til mRNA og derefter translate mRNA'et til proteiner. Prokaryote celler har ikke intronskærende enzymer, og derfor skal introner skæres fra eukaryotisk DNA før indsættelse i det prokaryote genom . DNA, der er komplementært til modent mRNA, kaldes således komplementært DNA - cDNA (cDNA). Succesfuld ekspression af proteiner kodet i eukaryotisk cDNA i prokaryoter kræver også regulatoriske elementer af prokaryote gener (f.eks. promotorer ).

En af metoderne til at opnå det nødvendige gen (DNA-molekyle), som vil blive genstand for replikation (kloning) med frigivelse af et betydeligt antal replikaer, er konstruktionen af ​​komplementært DNA (cDNA) på mRNA. Denne metode kræver brug af revers transkriptase, et enzym, der findes i nogle RNA-vira, og som muliggør syntese af DNA fra en RNA-skabelon.

Metoden er meget brugt til at opnå cDNA og omfatter isolering fra totalt mRNA af sådant mRNA, der koder for translationen af ​​et bestemt protein (f.eks. interferon, insulin) med yderligere syntese på dette mRNA som en skabelon af det nødvendige cDNA ved hjælp af revers transkriptase .

Genet, der blev opnået ved hjælp af ovenstående procedure (cDNA), skal indføres i bakteriecellen på en sådan måde, at det integreres i dets genom. Til dette dannes rekombinant DNA, som består af cDNA og et særligt DNA-molekyle, der hersker som en leder eller en vektor, der er i stand til at trænge modtageren ind i cellen. Virus eller plasmider anvendes som vektorer for cDNA. Plasmider er små cirkulære DNA-molekyler, der er placeret adskilt fra nukleoiden i en bakteriecelle, indeholder flere vigtige gener for funktionen af ​​hele cellen (f.eks. antibiotikaresistensgener og kan replikere uafhængigt af cellens hovedgenom (DNA) Biologisk vigtige og praktiske egenskaber ved plasmider, der er nyttige til gensplejsning, er deres evne til at overføre fra en celle til en anden ved hjælp af transformations- eller konjugationsmekanismen, såvel som evnen til at blive inkorporeret i det bakterielle kromosom og replikere sammen med det.

Noter

1. ↑ Glik B., Pasternak J. Molecular biotechnology. Principper og anvendelse. - Moskva: Mir, 2002. - 589 s. — ISBN 5030033289 .
2. ↑ Alberts B., Bray D., Lewis J., Raff M., Roberts K., Watson J. Molecular biology of the cell: in three volumes. - 2. - Moskva: Mir, 1994. - T. 1. - 517 s. — 10.000 eksemplarer.  — ISBN 5030019855 .