Съдържание
Полимеразната верижна реакция (PCR) и нейният научен роднин, клониране на експресирани гени, са два биотехнологични пробива от 70-те и 80-те години, които продължават да играят значителна роля в усилията за разбиране на болестта. И двете тези молекулярни технологии дават на учените средства да направят повече ДНК по различни начини.
история
Молекулярният биолог Кари Мълис направи революция на генната наука, когато през пролетта на 1983 г. замисли за полимеразната верижна реакция (PCR), която му спечели Нобеловата награда за химия за 1993 г. Този пробив дойде на върха на изследванията за клониране, които датират от 1902 г. Не се наблюдават големи постижения в клонирането до ноември 1951 г., когато екип от учени във Филаделфия клонира жабен ембрион. Големият пробив се случи на 5 юли 1996 г., когато учените клонираха „Доли” агнето от замразена млечна клетка.
PCR и клониране
Клонирането е просто създаване на един жив организъм от друг, създаване на два организма с еднакви точни гени. PCR дава възможност на учените да произвеждат милиарди копия на парче ДНК в рамките на часове. Въпреки че PCR влияе върху технологията на клониране, като произвежда големи количества ДНК, които могат да бъдат клонирани, PCR се сблъсква с трудността на замърсяване, където проба с нежелан генетичен материал също може да бъде репликирана и да произведе грешна ДНК.
Как работи PCR
Процесът на PCR включва разграждане на ДНК чрез нагряването й, което размотава двойната спирала на ДНК в отделни единични нишки. След като тези направления се разделят, ензим, наречен ДНК полимераза, чете последователността на нуклеиновата киселина и произвежда дублиращ се верига от ДНК. Този процес се повтаря отново и отново, като се удвоява количеството на ДНК всеки цикъл и се увеличава експоненциално ДНК, докато не се създадат милиони копия на оригиналната ДНК.
Как работи клонирането
Клонирането на ДНК включва първо изолиране на източника и векторната ДНК и след това използване на ензими за разрязване на тези две ДНК.На следващо място, учените свързват източника на ДНК с вектора с ензим ДНК лигаза, който поправя сплайса и създава единична верига ДНК. След това ДНК се въвежда в клетка на организма гостоприемник, където расте с организма.
Приложения
PCR се е превърнал в стандартен инструмент в криминалистиката, тъй като може да умножи много малки проби от ДНК за многократни лабораторни тестове. PCR също така е станала полезна за археолозите да изучават еволюционната биология на различни животински видове, включително проби на хиляди години. Технологията на клониране направи сравнително лесна за изолиране на ДНК фрагменти, които съдържат гени за изследване на функцията на ген. Учените смятат, че надеждното клониране може да се използва, за да се направи селското стопанство по-продуктивно, като се възпроизведат най-добрите животни и култури, както и да се направят медицинските тестове по-точни, като се предоставят тестови животни, които всички реагират по един и същи начин на едно и също лекарство.