Molekulyar klonlash

Molekulyar klonlash — molekulyar biologiyadagi eksperimental usullar majmuasi boʻlib, u rekombinant DNK molekulalarini yigʻish va ularning xoʻjayin organizmlar ichida replikatsiyasini (nusxa koʻchirilishini) boshqarish uchun qoʻllaniladi^[1]. „Klonlash“ soʻzining ishlatilishi sababi, ushbu metod bitta molekulaning replikatsiyasi orqali bir xil DNK molekulalariga ega boʻlgan hujayralar populyatsiyasini hosil qilishni nazarda tutadi. Molekulyar klonlashda, odatda, ikki xil organizmning DNK ketma-ketligidan foydalaniladi: biri klonlanishi kerak boʻlgan DNK manbayi boʻlgan tur, ikkinchisi esa rekombinant DNK replikatsiyasi uchun tirik xoʻjayin vazifasini oʻtovchi tur. Molekulyar klonlash usullari zamonaviy biologiya va tibbiyotning koʻplab sohalari uchun markaziy ahamiyatga ega^[2].

Anʼanaviy molekulyar klonlash tajribasida klonlanishi kerak boʻlgan DNK qiziqish uygʻotgan organizmdan olinadi. Soʻngra kichikroq DNK fragmentlarini hosil qilish uchun probirkada fermentlar bilan ishlov beriladi. Keyinchalik, ushbu fragmentlar vektor DNK bilan birlashtirilib, rekombinant DNK molekulalari hosil qilinadi. Shundan soʻng rekombinant DNK xoʻjayin organizmga (odatda laboratoriya sharoitida oson koʻpayadigan, xavfsiz E. coli bakteriyasi shtammiga) kiritiladi. Bu jarayon rekombinant DNK molekulalari xoʻjayin DNKsi bilan birgalikda replikatsiya boʻladigan organizmlar populyatsiyasini yuzaga keltiradi. Ularda begona DNK fragmentlari mavjud boʻlgani sababli, bunday organizmlar transgen yoki genetik modifikatsiya qilingan mikroorganizmlar deb ataladi^[3]. Ushbu jarayon bitta bakteriya hujayrasi bitta rekombinant DNK molekulasini qabul qilishi va uni koʻpaytirishi mumkinligidan foydalanadi. Soʻngra bu yagona hujayra eksponensial ravishda koʻpaytirilib, juda koʻp miqdordagi bakteriyalar olinadi. Ularning har biri asl rekombinant molekulaning nusxalarini saqlaydi. Shunday qilib, hosil boʻlgan bakteriyalar populyatsiyasi ham, rekombinant DNK molekulasi ham odatda „klonlar“ deb yuritiladi. Aniqroq aytganda, rekombinant DNK atamasi DNK molekulalarining oʻziga nisbatan, molekulyar klonlash esa ularni yigʻishda qoʻllaniladigan eksperimental usullarga nisbatan ishlatiladi. Turli DNK ketma-ketliklarini plazmidaga joylashtirish mumkinligi va bu begona ketma-ketliklar plazmidaning bir qismi sifatida bakteriyaga oʻtib, u yerda replikatsiya boʻlishi haqidagi gʻoya shu tariqa paydo boʻlgan. Yaʼni, bu plazmidalar genlarni tashuvchi klonlash vektorlari vazifasini oʻtay oladi^[4].

Aslida, deyarli har qanday DNK ketma-ketligini klonlash va nusxalarini koʻpaytirish mumkin, biroq bu jarayonning muvaffaqiyatini cheklovchi ayrim omillar mavjud. Klonlash qiyin boʻlgan DNK ketma-ketliklariga invertirlangan takrorlar, replikatsiya nuqtalari, sentromeralar va telomeralar misol boʻladi. Shuningdek, juda katta hajmdagi DNK ketma-ketliklarini kiritishda muvaffaqiyat ehtimoli past boʻladi. Hajmi 10 kbpdan katta boʻlgan qoʻshimchalar juda kam hollarda muvaffaqiyatli klonlanadi. Biroq, lyambda bakteriofagi (λ fagi) kabi viruslarni modifikatsiya qilish orqali 40 kbp gacha boʻlgan ketma-ketliklarni muvaffaqiyatli kiritish imkoniyati mavjud^[5].

Umumiy tavsif

Molekulyar klonlash jarayoni barcha tirik organizmlarda DNKning kimyoviy tuzilishi fundamental jihatdan bir xil ekaniga asoslanadi. Shunga koʻra, agar biror organizmning DNK segmenti DNK replikatsiyasi uchun zarur boʻlgan molekulyar ketma-ketliklarni saqlagan boshqa bir DNK segmentiga kiritilsa va hosil boʻlgan rekombinant DNK replikatsiya ketma-ketliklari olingan organizmga qayta kiritilsa, u holda begona DNK ushbu transgen organizmning oʻz DNKsi bilan birgalikda replikatsiya boʻladi.

Molekulyar klonlash DNK ketma-ketligining nusxasini koʻpaytirish imkonini berishi bilan PZR (polimeraza zanjir reaksiyasi) usuliga oʻxshab ketadi. Ushbu ikki metod oʻrtasidagi asosiy farq shundaki, molekulyar klonlashda DNK replikatsiyasi tirik mikroorganizm ichida amalga oshiriladi, PZRda esa DNK nusxalari tirik hujayralardan xoli boʻlgan in vitro eritma sharoitida koʻpaytiriladi.

Yana qarang

Golden Gate klonlash usuli

Manbalar

↑ Recombinant DNA: genes and genomes: a short course. San Francisco: W.H. Freeman, 2007. ISBN 978-0-7167-2866-5.
↑ Molecular Biotechnology: Principles and Applications of Recombinant DNA. Washington, D.C.: ASM Press, 2009. ISBN 978-1-55581-498-4.
↑ Gene cloning and DNA analysis: an introduction. Cambridge, MA: Blackwell Pub, 2006. ISBN 978-1-4051-1121-8.
↑ Biochemistry, Fifth, Brooks/Cole, Cengage Learning, 2013. ISBN 978-1-133-10629-6. OCLC 777722371.
↑ Biochemistry, Fourth, Belmont, CA, Brooks/Cole: Cengage Learning, 2010 — 380-bet. ISBN 978-0-495-10935-8. OCLC 297392560.

Qoʻshimcha oʻqish uchun

"Why Johnny can't clone: Common pitfalls and not so common solutions". BioTechniques 59 (3): IV-XIII. September 2015. doi:10.2144/000114324. PMID 26345511. http://www.biotechniques.com/BiotechniquesJournal/2015/September/Why-Johnny-cant-clone-Common-pitfalls-and-not-so-common-solutions/biotechniques-360315.html. Qaraldi: 2 February 2016. Molekulyar klonlash]]

Havolalar

Vikiomborda „Molekulyar klonlash“ mavzusi boʻyicha mediafayllar bor.

[isbn0-7167-2866-4-1] Recombinant DNA: genes and genomes: a short course. San Francisco: W.H. Freeman, 2007. ISBN 978-0-7167-2866-5.

[isbn1-55581-498-0-2] Molecular Biotechnology: Principles and Applications of Recombinant DNA. Washington, D.C.: ASM Press, 2009. ISBN 978-1-55581-498-4.

[isbn1-4051-1121-6-3] Gene cloning and DNA analysis: an introduction. Cambridge, MA: Blackwell Pub, 2006. ISBN 978-1-4051-1121-8.

[4] Biochemistry, Fifth, Brooks/Cole, Cengage Learning, 2013. ISBN 978-1-133-10629-6. OCLC 777722371.

[5] Biochemistry, Fourth, Belmont, CA, Brooks/Cole: Cengage Learning, 2010 — 380-bet. ISBN 978-0-495-10935-8. OCLC 297392560.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]