If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Եթե գտնվում ես վեբ զտիչի հետևում, խնդրում ենք համոզվել, որ *.kastatic.org և *.kasandbox.org տիրույթները հանված են արգելափակումից։

Հիմնական նյութ

Բակտերիաների տրանսֆորմացիան և սելեկցիան

Պլազմիդային ԴՆԹ-ի տեղափոխումը բակտերիայի մեջ։ Ինչպես են բակտերիաներն ընտրվում։ Սպիտակուցի արտադրություն և մաքրում։

Հիմնական դրույթներ

  • Բակտերիաները կարող են օտար ԴՆԹ-ն վերցնել տրանսֆորմացիա կոչվող գործընթացում:
  • Տրանսֆորմացիան ԴՆԹ-ի կլոնավորման հիմնական քայլն է: Այն տեղի է ունենում ռեստրիկցիոն ֆերմենտներով կտրելուց և լիգացիայից հետո և որի ընթացքում նոր առաջացած պլազմիդը տեղափոխվում է բակտերիայի մեջ։
  • Տրանսֆորմացիայից հետո բակտերիաները ընտրվում են հակաբիոտիկ պարունակող թասիկներում: Պլազմիդ կրող բակտերիաները կայում են հակաբիոտիկների նկատմամբ, և դրանցից յուրաքանչյուրը գաղութ է առաջացնում։
  • Ճիշտ պլազմիդ պարունակող գաղութները կարող են աճեցվել՝ նույնական բակտերիաների կուլտուրա ստեղծելու համար, որոնք օգտագործվում են պլազմիդ արտադրելու կամ սպիտակուցներ պատրաստելու համար:

Մեծ պատկերը․ ԴՆԹ-ի կլոնավորում

Տրանսֆորմացիան և ընտրությունը ԴՆԹ-ի կլոնավորման հիմնական քայլերն են։ ԴՆԹ-ի կլոնավորումը ԴՆԹ-ի որոշակի հատվածի, օրինակ՝ գենի բազմաթիվ պատճենների պատրաստման գործընթաց է: Պատճենները հաճախ պատրաստվում են բակտերիաների մեջ:
Կլոնավորման ժամանակ հետազոտողները նախ ԴՆԹ-ի մի հատված, օրինակ՝ գենը, ներմուծում են օղակաձև ԴՆԹ-ի՝ պլազմիդի մեջ: Այս փուլում, որը կոչվում է լիգացիա, օգտագործվում են ռեստրիկցիոն ֆերմենտներ և ԴՆԹ լիգազ։
Լիգացիայից հետո հաջորդ քայլը ԴՆԹ-ի փոխադրումն է բակտերիաների մեջ, որը կոչվում է տրանսֆորմացիա։ Այնուհետև, կարող ենք հակաբիոտիկների միջոցով ընտրել և ուսումնասիրել ԴՆԹ-ն, որպեսզի հայտնաբերենք համար մեր կողմից հետազոտվող պլազմիդը պարունակող բակտերիաները։

Բակտերիաների տրանսֆորմացիայի և ընտրության քայլերը

Ահա բակտերիաների տրանսֆորմացիայի և ընտրության ընթացքը․
  1. Հատուկ պատրաստված բակտերիաները խառնվում են ԴՆԹ-ի հետ (օրինակ՝ լիգացիայի միջոցով ստացված)
  2. Բակտերիաները ջերմային ցնցման են ենթարկվում, որի հետևանքով նրանցից որոշները կլանում են պլազմիդը։
  3. Կլոնավորման ժամանակ օգտագործվող պլազմիդները պարունակում են հակաբիոտիկների նկատմամբ կայունության գեն: Այսպիսով՝ բոլոր բակտերիաները տեղադրվում են հակաբիոտիկ պարունող թասիկի մեջ՝ պլազմիդ պարունակող բակտերիաներն ընտրելու համար:
  1. Պլազմիդ չպարունակող բակտերիաները մահանում են: Պլազմիդ պարունակող յուրաքանչյուր բակտերիա առաջացնում է նույնական, պլազմիդ պարունակող բակտերիաների մի խումբ, որը կոչվում է գաղութ:
  2. Ստուգվում են մի քանի գաղութներ՝ պլազմիդ պարունակող գաղութները հայտնաբերելու համար (օր․՝ ՊՇՌ-ի կամ ռեստրիկցիոն ֆերմենտներով կտրելու միջոցով)։
  3. Պլազմիդ պարունակող գաղութն աճեցվում և օգտագործվում է պլազմիդ կամ սպիտակուցներ արտադրելու համար:

Ինչու՞ է պետք ստուգել գաղութները:

Գաղութներ առաջացնող բոլոր բակտերիաներըը պետք է պարունակեն պլազմիդ (որն ապահովում է հակաբիոտիկների նկատմամբ կայունություն): Սակայն, պարտադիր չէ, որ պլազմիդ պարունակող բոլոր գաղութները ունենան միևնույն պլազմիդը:
Ինչպե՞ս է դա տեղի ունենում: Երբ ԴՆԹ-ն կտրում և կպցնում ենք, բացի պլազմիդից, որը մենք մտադիր ենք կառուցել, հաճախ նաև կարող է կողմնակի արտադրանք առաջանալ: Օրինակ՝ երբ մենք փորձում ենք գեն ներդնել պլազմիդում՝ օգտագործելով որոշակի ռեստրիկցիոն ֆերմենտ, որոշ դեպքերում հնարավոր է, որ պլազմիդը փակվի (առանց գենը վերցնելու) և այլ դեպքեր, երբ գենը սխալ ուղղությամբ ներկառուցվի:
Ինչո՞ւ է կարևոր, որ գենը պլազմիդում ճիշտ ներդրվի։ Որոշ դեպքերում դա այդպես չի լինում: Սակայն, եթե մենք ուզում ենք բակտերիաների մեջ գենը էքսպրեսիայի ենթարկել՝ սպիտակուց ստեղծելու համար, գենը պետք է պրոմոտեր-ի կամ վերահսկող հաջորդականության նկատմամբ ճիշտ ուղղությամբ ներկառուցվի: Եթե գենը սխալ ուղղությամբ ներկառուցվի, ԴՆԹ-ի սխալ շղթա տրանսկրիպցիայի կենթարկվի և ոչ մի սպիտակուց չի ստեղծվի:
Այս հնարավորությունների պատճառով կարևոր է յուրաքանչյուր գաղութից հավաքել պլազմիդի ԴՆԹ և ստուգել՝ արդյո՞ք այն համապատասխանում է այն պլազմիդին, որը մենք փորձում էինք կառուցել: Ռեստրիկցիոն ֆերմենտներով կտրումը, ՊՇՌ-ն և ԴՆԹ-ի սեքվենավորումը օգտագործվում են բակտերիայի գաղութից վերցված պլազմիդի ԴՆԹ-ն ուսումնասիրելու համար։

Սպիտակուցի արտադրությունը բակտերիաներում

Ենթադրենք, որ հայտնաբերել ենք «լավ» պլազմիդ պարունակող գաղութ: Ի՞նչ կլինի հետո: Ի՞նչ իմաստ ունի այդ ամենը տրանսֆորմացիայի ենթարկելը, ընտրելը և վերլուծելը:

Հնարավորություն 1․ Բակտերիաներ = պլազմիդ արտադրող գործարան

Որոշ դեպքերում բակտերիաները պարզապես օգտագործվում են որպես «պլազմիդ արտադրող գործարաններ»՝ առաջացնելով մեծաքանակ պլազմիդի ԴՆԹ: Պլազմիդի ԴՆԹ-ն կարող է օգտագործվել ԴՆԹ-ի կլոնավորման հետագա փուլերում (օրինակ՝ ավելի բարդ պլազմիդներ ստեղծելու համար) կամ տարբեր տեսակի փորձերի ժամանակ:
Որոշ դեպքերում պլազմիդներն ուղղակիորեն օգտագործվում են գործնական նպատակներով: Օրինակ՝ պլազմիդներն օգտագործվել են թոքերի հյուսվածքին մարդու գենը հասցնելու համար՝ ցիստիկ ֆիբրոզով տառապող հիվանդների գենաբուժության կլինիկական փորձարկումներում1։

Հնարավորություն 2․ Բակտերիաներ = սպիտակուց արտադրող գործարան

Այլ դեպքերում, բակտերիաները կարող են օգտագործվել որպես սպիտակուցային գործարաններ: Եթե պլազմիդը պարունակում է վերահսկող ճիշտ հաջորդականություններ, բակտերիաները կարող են քիմիական ազդանշանի միջոցով խթանվել և էքսպրեսիայի ենթարկել պարունակվող գենը։ Գենի էքսպրեսիան հանգեցնում է տՌՆԹ-ի արտադրությանը, որը վերածվում է սպիտակուցի: Դրանից հետո բակտերիաները կարող են քայքայվել՝ սպիտակուցն արտազատելու համար:
Բակտերիաները պարունակում են բազմաթիվ սպիտակուցներ և մակրոմոլեկուլներ: Դրա պատճառով նոր պատրաստվող սպիտակուցը պետք է մաքրվի (առանձնացվի մյուս սպիտակուցներից և մակրոմոլեկուլներից)՝ նախքան այն օգտագործելը: Կան մի շարք տարբեր մեթոդներ, որոնք օգտագործվում են սպիտակուցների մաքրման համար:
Աֆինային քրոմատոգրաֆիա կոչվող տեխնիկայում լիզիսի ենթարկված բակտերիաներից անջատվող մոլեկուլների խառնուրդը լցվում է խողովակի կամ հատիկներ լցված գլանի մեջ: Այդ հատիկները պատված են հակամարմնով՝ իմունային համակարգի սպիտակուցով, որը կապվում է մեզ հետաքրքրող մոլեկուլի հետ:
Խողովակում եղած ակամարմինը նախատեսված է մեզ հետաքրքրող սպիտակուցը կապելու համար և չի միանում որևէ այլ սպիտակուցի։ Այսպիսով՝ մեզ հետաքրքրող սպիտակուցը պահվում է խողովակում, իսկ մյուս մոլեկուլները խողովակից հոսում են դուրս: Վերջնական փուլում հետաքրքրող սպիտակուցը դուրս է գալիս խողովակից և հավաքվում՝ օգտագործման համար:

Բացահայտի՛ր «Քան» ակադեմիայից դուրս

Ցանկանո՞ւմ ես ավելին իմանալ բակտերիաների տրանսֆորմացիայի մասին։ Դիտիր LabXchange-ի simulation-ը։
Ցանկանո՞ւմ ես ավելին իմանալ տրանսֆորմացիայի ենթարկված բակտերիաների ընտրության մասին։ Դիտիր LabXchange-ի simulation-ը։
LabXchange-ն օնլայն գիտակրթական անվճար հարթակ է՝ ստեղծված Հարվարդի համալսարանի արվեստի և գիտության ֆակուլտետի կողմից, և աջակցվում է Amgen հիմնադրամի կողմից։

Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։

Առայժմ հրապարակումներ չկան։
Անգլերեն հասկանո՞ւմ ես: Սեղմիր այստեղ և ավելի շատ քննարկումներ կգտնես «Քան» ակադեմիայի անգլերեն կայքում: