انواع کلونینگ یا شبیه سازی DNA + روش ها و کاربردهای آن

یکی از مباحث کاربردی در زیست آزمایشگاهی، کلونینگ یا شبیه سازی DNA است. پس شبیه سازی DNA تکنیکی است که از یک قطعه DNA نسخه های شبیه و یکسان تولید می کنند. اگر شما هم خواستار و عاشق دانستنی های علمی هستید، با دایا اکسیر همراه باشید.روش های ایجاد کلونینگ:روش های مختلفی برای اینکار وجود دارد که یکی از قدیمی ترین این روش ها، کلونینگ براساس آنزیم محدودگر است. نحوه کار در این روش به این صورت می باشد که DNA هدف را استخراج کرده و با کمک یک آنزیم محدودگر برش می دهند و آن را وارد یک مولکول DNA حلقوی که یک پلاسمید است، می کنند تا نقش یک وکتور را داشته باشد. در نتیجه، یک DNA نوترکيب تشکیل می شود. امروزه علاوه بر استفاده از این روش، روش های دیگری براساس سیستم های نوترکیب و توالی های همپوشانی بین DNA های هدف و وکتورها کشف شده است. پس به طور کلی روش های کلونینگ ژن در اتصال قطعات خطی و توالی DNA در وکتورها عبارت است از:روش کلونینگ با استفاه از آنزیم محدودکنندهروش In‑Fusion Cloningروش کلونینگ Gatewayروش‌های Gibson و NEBuilder® HiFiروش انتقال هسته ای سلول سوماتیکجنین سازی مصنوعیاما نکته ای که در خصوص ژن های مقاوم به آنتی بیوتیک وجود دارد این است که این ژن ها به طور طبیعی در پلاسمیدهای باکتریایی مورد استفاده در شبیه سازی ژن، وجود دارند. وجود ویژگی مقاومت (resistant) به آنتی بیوتیک ، مهندسان ژنتیک را قادر می سازد تا باکتری هایی را که تغییر شکل نداده اند (نوترکیب نیستند و نمی توانند حاوی ژن مورد نظر باشند) بررسی کنند.پس هدف از کلون کردن ژن چیست؟1. تولید فراوان از محصول یک ژن برای به دست آوردن یک کارخانه کوچک از پروتئین یا انواع RNA2. شناسایی یک ژن خاص و به دست آوردن توالی نوکلئوتیدی آن3. تغییر در توالی DNA یک ژن و یا ترکیب دو توالی DNAمتفاوت با یکدیگرکاربردهای کلونینگ:ساخت پروتئین های انسانی با کاربردهای پزشکی مانند انسولین، پروتئین های نوترکیب هورمون رشد انسانی برای افراد فاقد سنتز این هورمون و فعال کننده پلاسمینوژن بافتی برای جلوگیری از لخته خون و سکته مغزیبهبود اختلالات ژنتیکی با ژن درمانی برای افرادی که دارای عملکرد مناسبی از یک ژن نیستند مانند شبیه سازی DNA برای ساخت پلاسمیدهای حاوی نسخه معمولی ژن در فیبروز کیستیک در بیماران مبتلا به مشکلات ریهاستفاده در ساخت نسخه های مصنوعی و نوترکیب ژن ها برای درک بهتر عملکرد ژن های طبیعیانواع کلونینگ:· کلون سازی مولکولیاین نوع کلونینگ عبارت است از تولید نسخه های ژن متعدد و یکسان از یک توالی معین DNA که بیشتر در تکثیر توالی های دیگر از DNAشامل راه اندازها، توالی های غیر رمزگذار و دیگر قطعات DNAکاربرد دارد.· کلون سازی سلولکلون سازی سلولی یعنی به دست آوردن جمعیت یکسانی از سلول ها توسط یک سلول منفرد که بیشتردر موجودات تک سلولی مانند باکتری ها و مخمرها یافت می شود و کاربرد دارد که برای انجام اینکار نیازمند محیط کشت یکسان است.· کلون سازی در تحقیقات سلول های بنیادیدر این نوع از کلون سازی هدف، به دست آوردن سلول های بنیادی برای مطالعه و درمان بیماری های انسانی است نه تولید انسان های شبیه سازی شده به هم که از روش فرآیند انتقال هسته به سلول های سوماتیک یا SCNT (Somatic cell nuclear transfer) هم استفاده می شود.· شبیه سازی موجوداتاین نوع که به کلونینگ تکثیری نیز معروف است تلاش می شود تا یک جاندار پرسلولی که به لحاظ ژنتیک با جاندار دیگری که همسان است تولید شود و اساسا یک روش غیرجنسی برای تکثیر و تولید مثل به حساب می آید.· کلون سازی سلول های انسانی انسانهمان طور که از نامش پیداست یعنی تولید کپی های یکسان ژنتیک از یک فرد زنده و یا حتی غیرزنده که دو نوع معمول برای کلون سازی انسانی مطرح شده است به نام های کلون سازی درمانی که به عنوان یک حوزه اصلی و پژوهشی مورد استفاده قرار گرفته و در آن سلول های بالغ انسانی برای استفاده در مباحث پزشکی کلون می شوند و دیگری کلون سازی تکثیری نام دارد که به معنی شبیه سازی واقعی از انسان است.نتیجه گیری:پس دانستیم که شبیه سازی ژنی، فرآیندی است که در آن ژن مورد نظر از کل DNA استخراج شده از یک موجود زنده، کپی (کلون) (clone) می شود. پس میتوان مراحل اصلی شبیه سازی ژن ها را به موارد زیر تقسیم بندی کرد:1. DNA استخراج شده از یک موجود زنده که دارای ژن مورد نظر است با آنزیم های محدود کننده، به قطعات اندازه ژن بریده می شود.2. سپس پلاسمیدهای (plasmids) باکتریایی (وکتور یا حامل) (vector) با همان آنزیم محدود کننده بریده می شوند.3. در ادامه DNA به اندازه ژن و پلاسمیدهای بریده شده در یک لوله آزمایش ترکیب می شود. در اغلب اوقات یک پلاسمید و یک قطعه DNA به اندازه ژن با هم متصل می شوند و یک پلاسمید نوترکیب را ایجاد می کنند.4. پلاسمیدهای نوترکیب با استفاده از الکتروپوراسیون یا شوک حرارتی به باکتری منتقل می شوند.5. باکتری ها تکثیر شده و به کلونی تبدیل شوند و در نهایت به مجموعه کلنی های حاصل که دارای قطعات مختلف DNAاست، کتابخانه ژن (gene library) گفته می شود.حال کتابخانه ژن ها برای شناسایی کل,نی حاوی ژن مورد نظر، با جستجوی سه مورد زیر غربال می شود:1. توالی DNA ژن مورد علاقه یا ژن بسیار مشابه2. پروتئین کد شده توسط ژن مورد نظر3. یک نشانگر DNA که محل آن نزدیک به ژن مورد نظر نقشه برداری شده است.دایا اکسیر، مرکز فروش انواع مواد شیمیایی آزمایشگاهی در ایران از برندهای معتبر دنیا مانند مرک و سیگما آلدریچ.برای مطالب بیشتر به وب سایت دایا اکسیر مراجعه کنید.راه ها ارتباطی با ما ؛شماره تماس دفتر : ۰۲۱۲۲۳۲۷۰۴۳واتس اپ: ۰۹۰۱۷۷۷۷۰۲۳ایمیل : info@dayaexir.com