2010DNA重组与克隆讲授
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生物技术中的重组DNA技术和基因片段的克隆生物技术是当代最具前瞻性的科技领域之一,其中的重组DNA技术和基因片段的克隆技术更是备受关注。
它们不仅在基础研究中具有重要意义,也被广泛应用于医药、农业、制造业等领域。
在本文中,我们将深入探讨这两种技术。
重组DNA技术重组DNA技术是指通过人工干预DNA分子结构,使不同源的DNA片段(含有相应遗传信息)重新组合,并在适当的宿主细胞中,经过复制和表达,使其表现出不同的特性。
其中最具代表性的技术是基因工程技术,它是利用重组DNA技术将需要的基因从一个物种中剪切下来,再植入到另一个物种的基因组中。
这种方法可以使人类得以更好地研究生物的基本特性、分子生物学、基因结构与功能等方面。
在基因工程中,核酸外切酶(如限制性内切酶)是切割DNA 分子的关键工具。
这些酶能够在特定的DNA序列上切割DNA,以致形成具有不同的限制酶切位点的小片段。
而DNA连接酶则能够将两个不同的DNA片段连接到一起。
鉴于这种技术打破了物种之间传统的遗传壁垒,很多基因工程技术得到了广泛的应用。
例如,绿色荧光蛋白在显微镜上的应用,同时也可以用于工业制品的生产等。
基因片段的克隆技术基因片段的克隆技术是指通过PCR扩增、定向克隆等方法在细菌或其他宿主体内大量复制含有感兴趣的基因片段的重组DNA。
PCR扩增是指在高度稳定的反应条件下利用聚合酶链式反应(PCR)从一个基因的复制拷贝扩展成数百万个以上的拷贝。
这些被复制拷贝的DNA片段可以直接用于后续研究,也可以通过PCR扩增和DNA连接酶等手段进行定向克隆。
在定向克隆方法中,重组DNA通常是通过和载体DNA连接而固定在宿主细胞中,这样就可以进行大规模的DNA复制,可以让研究者制造特异的DNA构造体(如DNA串联体等),也可以让研究者标记DNA分子的特性(如位置、识别性),从而更好地研究DNA。
基因片段的克隆技术在医药、生物科学、农业等领域中有着广泛的应用。
其中最为明显的应用是制造基因工程药物,它们是一些用于治疗疾病的药物。