組換えDNA技術で細菌が使用される理由

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組換えDNA技術は、2つの種のDNAを結合し、それを宿主生物に挿入して、新しい遺伝子の組み合わせを生成する方法です。組換えDNAを生成するために使用される実験室プロセスは分子クローニングです。 PCRは、プラスミドに挿入された目的のDNAフラグメントを複製します。組換えられたプラスミドは宿主生物に形質転換されて、組換えられたプラスミドの多数のコピーを生成する。細菌は組換えDNA技術で使用される宿主生物であり、それらを宿主として使用する理由はいくつかあります。

対象となる主要分野

1.組換えDNA技術とは –定義、プロセスのステップ 2.組換えDNA技術で細菌が使用される理由 –宿主生物として細菌を使用する理由

重要な用語:細菌、分子クローニング、増殖速度、組換えDNA技術、PCR、プラスミド、選択

組換えDNA技術とは

組換えDNA技術は、特定の生物に望ましい特性をもたらす組換えDNA分子を生成するために使用される分子生物学技術です。分子クローニングは、PCRと組み合わせて多数の組換えDNAを生成するために使用される実験技術です。分子クローニングのプロセスは、以下に説明する7つのステップで構成されています。

  1. 宿主生物とクローニングベクターの選択 –宿主生物は主に細菌です。クローニングベクターの選択は、宿主生物の選択、外来DNA断片のサイズ、および発現レベルに依存します。
  2. ベクターDNAの調製 –クローニングベクターは制限酵素で消化され、外来DNAフラグメントと互換性のある末端を形成します。
  3. クローン化するDNAの調製 –クローニングする目的のDNAフラグメントをPCRで増幅し、制限酵素で消化して、クローニングベクターと互換性のある末端を生成することができます。
  4. 組換えDNAの作成 –消化されたクローニングベクターとPCRフラグメントは、DNAリガーゼで処理することによりライゲーションされます。
  5. 宿主生物への組換えDNAの導入 –組換えられたDNA分子はバクテリアに変換され、多数のコピーを取得します。
  6. 形質転換された生物の選択 –抗生物質耐性などの選択可能なマーカーを使用して、培養中の形質転換細菌を選択できます。
  7. 目的のDNAを持つクローンのスクリーニング –青白スクリーニングシステム、PCR、制限フラグメント分析、核酸ハイブリダイゼーション、DNAシーケンス、および抗体プローブを使用して、目的のDNAフラグメントでクローンをスクリーニングできます。

組換えDNA技術のステップを図1に示します。

図1:組換えDNA技術

組換えDNA技術で細菌が使用される理由

バクテリアは、組換えDNAのコピーを大量に生成する「工場」になります。組換えDNA技術の宿主として細菌を使用する理由はいくつかあります。彼らです;

  1. 細菌細胞は、実験室での増殖、維持、操作が簡単です。バクテリアの成長要件は単純で、ペトリ皿で供給することができます。成長条件は、インキュベーター内で簡単に提供できます。また、細胞内の外来DNAにも耐えることができます。
  1. それらは急速に増殖します。バクテリアは小さな生物なので、複雑な細胞タイプよりも急速に成長します。それらの細胞分裂率は高い。
  1. プラスミドとして知られている細菌の染色体外要素を操作することができ、細胞への組換えDNAの担体として使用することができます。プラスミドをバクテリアから分離して外来DNAを挿入し、バクテリアに戻すことができます。
  1. クローン化された組換えプラスミドは、細菌から容易に単離することができます。プラスミドDNAは、細菌細胞溶解による簡単な実験プロセスによって分離できます。

組換えDNA技術における細菌の使用を図2に示します。

図2:組換えDNA技術における細菌の使用

大腸菌は、いくつかの理由から広く使用されているタイプの細菌です。

結論

組換えDNA技術は、生物に望ましい特性を導入するために使用されます。細菌は、増殖と操作の容易さ、迅速な細胞分裂、単純さ、形質転換体の選択とスクリーニングの能力など、多くの理由から、組換えDNA技術のモデルとして使用されています。

リファレンス:

1.グリフィス、アンソニーJF 「組換えDNAを作る。」遺伝分析入門。第7版、米国国立医学図書館、1970年1月1日、こちらから入手できます。 2.フィリップス、テレサ。 「大腸菌が遺伝子クローニングに使用される上位6つの理由。」天びん、こちらから入手できます。

画像提供:

1. CNXOpenStaxによる「OSCMicrobio1201MolCloning」–(CC BY 4.0)Commons Wikimedia経由2.「Genecloning」byKelvinsong – Commons Wikimedia経由の自作(CC BY-SA 3.0)

組換えDNA技術で細菌が使用される理由