Pasos básicos de la manipulación genética
La manipulación genética generalmente requiere cuatro pasos básicos, que son los "cuatro pasos" de la manipulación genética.
Extraer el gen diana
El primer paso en la manipulación genética es obtener el gen específico que las personas necesitan, es decir, el gen diana (en la foto). Como se mencionó anteriormente, los genes resistentes a insectos en Bacillus thuringiensis, así como los genes de resistencia a enfermedades de las plantas (antivirus, antibacterianos) y los genes de proteínas de almacenamiento de semillas, así como así como el gen de la insulina humana, el gen del interferón, etc., son todos genes diana.
Es muy difícil obtener un gen objetivo específico del vasto "océano de genes", como encontrar una aguja en un pajar. Después de una exploración incansable, los científicos han ideado muchos métodos. En resumen, hay dos formas principales: una es aislar genes directamente del ADN de las células del donante y la otra es sintetizar genes artificialmente.
El método más utilizado para aislar genes directamente es el "método shotgun", también conocido como "método shotgun". Este método es como dispararle a un pájaro con perdigones de escopeta. No importa qué perdigón alcance el objetivo, el pájaro será derribado. El método específico del método de escopeta es utilizar enzimas de restricción para cortar el ADN de las células del donante en muchos fragmentos, cargar estos fragmentos en portadores y luego transferirlos a diferentes células receptoras a través de los portadores, permitiendo que las células del donante proporcionen todos los fragmentos. de ADN (ADN exógeno) se copian en grandes cantidades en cada célula receptora (llamado amplificación en genética), y se encuentran las células que contienen el gen objetivo, y luego el ADN que porta el gen objetivo se utiliza de cierta manera. . Por ejemplo, se pueden obtener muchos genes antiinsectos y antivirus utilizando el método anterior.
La desventaja de utilizar el "método de la escopeta" para obtener el gen objetivo es la gran carga de trabajo y cierta ceguera. Y debido a que los genes de las células eucariotas contienen fragmentos de ADN no expresados, no pueden usarse directamente para la amplificación y expresión de genes. Por lo tanto, cuando se obtiene el gen diana en células eucariotas, generalmente se usa la síntesis de genes artificiales.
Actualmente existen dos formas principales de sintetizar genes. Un enfoque consiste en utilizar el ARN mensajero transcrito del gen objetivo como plantilla, transcribirlo de forma inversa en ADN monocatenario complementario y luego sintetizar ADN bicatenario bajo la acción de enzimas para obtener el gen deseado. Otro enfoque consiste en deducir la secuencia de ARN mensajero correspondiente basándose en la secuencia de aminoácidos conocida de la proteína, y luego deducir la secuencia de nucleótidos de su gen estructural de acuerdo con el principio de emparejamiento de bases complementarias, y luego utilizar métodos químicos para mononuclear el nucleótido. utilizado como materia prima para sintetizar el gen objetivo (como se muestra en la figura). Por ejemplo, los genes de la hemoglobina humana y los genes de la insulina se pueden obtener mediante síntesis genética artificial.