دوره جامع ارشد مهندسی ژنتیک ( کلونینگ )

توضیحات

آموزشگاه ژن فن آوری اوژن (تکوین ) مفتخر است با در اختیار داشتن امکانات و تجهیزات آزمایشگاهی و فضای مناسب آموزشی و اساتید مجرب و باتجربه در زمینه آموزش کارآموزان و دانشجویان محترم، کارآموزی آزمایشگاه ژنتیک کلونینگ برگزار کند.

کلونینگ چیست ؟

به فرآیندی اطلاق می‌شود که طی آن مولکول‌های DNA  نوترکیب تولید و به یک ارگانیسم میزبان انتقال داده شده و در آنجا تکثیر می‌یابند.

کلونینگ بصورت کلی یعنی به معنای ایجاد کپی‌های یکسان از محصول مورد نظر است.

دوره جامع ارشد مهندسی ژنتیک ( کلونینگ )

یک فرایند کلونینگ مولکولی معمولاً شامل دو جزء اصلی زیر می‌باشد:

1. قطعه DNA مورد نظر
2. وکتور/ پلاسمید که شامل اجزاء لازم برای تکثیر در ارگانیسم میزبان است.

ژن مورد نظر ( ژن هدف ) می‌تواند یک ژن، عناصر تنظیم‌کننده یا اپرون، یک پروموتر یا هر قطعه دیگری باشد. که آن را می‌توان با روش‌های مختلفی برای کلون کردن آماده کرد.

DNA مورد نظر را می‌توان با استفاده از آنزیم‌های محدودکننده از یک منبعِ DNAی دیگر مانند وکتور/ پلاسمید یا DNA ژنومی برش زد.

با استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR)، قطعه DNAی مورد نظر را می‌توان تکثیر کرد.

قطعه  DNA مورد نظر را می‌توان با به هم چسباندن اولیگونوکلئوتیدهای تک رشته‌ای مونتاژ کرد.

پلاسمید (پلازمید) یک قطعه کوچک و حلقوی از DNA است که در داخل سلول میزبان مجزا از DNA کروموزومی یا ژنومی تکثیر می‌یابد. اغلب پلاسمیدهای رایج مورد استفاده در تکنولوژیِ DNA نوترکیب، به منظور مطالعه و دستکاری ژن‌ها بهینه شده‌اند. به عنوان مثال بیشتر پلاسمیدها در باکتری E. coli  تکثیر می‌شوند و دارای اندازه‌ی نسبتاً کوچک (∼ 3000 تا 6000 جفت باز) می باشند که برای دستکاری آسان می‌باشند. فرآیند کلونینگ مولکولی به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا کروموزوم‌ها و ژن‌ها را مورد مطالعه قرار دهند.

امروزه دانشمندان می‌توانند ژن‌ها و سایر عناصر ژنتیکی را به راحتی با استفاده از پلاسمیدهایی که بطور خاص مهندسی شده‌اند، مورد مطالعه و دستکاری قرار دهند و به این ترتیب پلاسمیدها تبدیل به ابزارهای قدرتمندی در ژنتیک مولکولی شده‌اند.

کاربرد کلونینگ :

1-به دست آوردن توالی یک ژن خاص

2-آنالیز توالی  DNA

3- بررسی عملکرد یک آنزیم،RNA  یا پروتئین

4- بررسی جهش موجود در یک ژن

7 مرحله ی اساسی  کلونینگ یک ژن :

1. جدا سازی قطعه ژن مورد نظر جهت کلونینگ

2. وارد کردن ژن مورد نظر به داخل یک وکتور مناسب جهت ایجاد (recombinant DNA)

3. وارد کردن recombinant DNA به داخل یک ارگانیسم مناسب ( میزبان )

4. انتخاب سلول‌های میزبان ترنسفورم شده و شناسایی کلون‌های حاوی ژن مورد نظر

5. تکثیر/بیان ژن هدف در سلول میزبان

6. جداسازی کپی‌های ژنی تکثیر یافته/ پروتئین‌های بیان شده از ژن هدف

7. خالص سازی و جداسازی قطعات ژنی/ پروتئینی

اجزای ضروری در کلونینگ وکتور

همه‌ی وکتورهای کلونینگ  DNA باید دارای یکسری خصوصیت مشترک باشند:

1. باید توانایی همانندسازی بصورت خودمختار در درون میزبان داشته باشند.

2. دارای جایگاه برش انحصاری برای آنزیم‌های محدودکننده  باشد.

3. قطعه DNA ی insert شده نباید در خصوصیات همانندسازی وکتور تداخل ایجاد کند.

4. باید دارای تعدادی marker gene جهت آنالیزهای بعدی باشد تا بتوان از این ژنهای مارکر برای شناسایی سلول‌های  recombinantاستفاده کرد ( معمولا ژنهای مقاوم به آنتی بیوتیکی که در سلول میزبان وجود ندارد).

5. به راحتی از سلول میزبان قابل جداسازی باشند.