वैज्ञानिकों ने पुनरावर्ती डीएनए अणु का निर्माण कैसे किया?

विषय

• पुनरावर्ती डीएनए क्या है?
• पुनर्निर्माण डीएनए के निर्माण के तरीके
• क्लोनिंग और पुनः संयोजक डीएनए अनुक्रम का उपयोग करना

पुनरावर्ती डीएनए क्या है?

रिकॉम्बिनेंट डीएनए एक डीएनए अनुक्रम है जिसे कृत्रिम रूप से लैब में बनाया गया है। डीएनए प्रोटीन कोशिकाओं का उपयोग करता है जो जीवित जीवों को बनाते हैं, और डीएनए के एक कतरा के साथ नाइट्रोजन आधारों की व्यवस्था निर्धारित करती है कि कौन से प्रोटीन का निर्माण होता है। डीएनए के विखंडन को अलग करके और अन्य अनुक्रमों के साथ उन्हें पुनर्संयोजित करके, शोधकर्ता बैक्टीरिया या अन्य मेजबान कोशिकाओं के भीतर डीएनए का क्लोन बनाने और इंसुलिन जैसे उपयोगी प्रोटीन का उत्पादन करने में सक्षम हैं। क्लोनिंग विशेष रूप से डीएनए अनुक्रमों के बहुत आसान अध्ययन की अनुमति देता है, क्योंकि यह बड़ी मात्रा में डीएनए का उत्पादन करता है जिसे तब संशोधित और विश्लेषण किया जा सकता है।

पुनर्निर्माण डीएनए के निर्माण के तरीके

परिवर्तन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा डीएनए के एक खंड को प्लास्मिड में डाला जाता है - डीएनए का एक छोटा आत्म-प्रतिकृति चक्र। डीएनए प्रतिबंध एंजाइमों का उपयोग कर काटा जाता है। इन एंजाइमों को एक रक्षात्मक तंत्र के रूप में बैक्टीरिया की कोशिकाओं में उत्पादित किया जाता है, और वे डीएनए अणु पर विशेष साइटों को लक्षित करते हैं और इसे काट देते हैं। प्रतिबंध एंजाइम विशेष रूप से उपयोगी होते हैं क्योंकि वे डीएनए के खंडों पर "चिपचिपा सिरों" का निर्माण करते हैं। वेल्क्रो की तरह, ये चिपचिपे छोर डीएनए को पूरक खंडों के साथ आसानी से जुड़ने की अनुमति देते हैं।

ब्याज और प्लास्मिड के जीन दोनों एक ही प्रतिबंध एंजाइम के संपर्क में हैं। इससे कई अलग-अलग अणु बनते हैं। कुछ प्लास्मिड होते हैं, जिनमें कुछ जीन होते हैं, कुछ प्लास्मिड होते हैं, जिनमें कुछ जीन होते हैं, कुछ दो प्लास्मिड होते हैं। प्लास्मिड्स को फिर से बैक्टीरिया कोशिकाओं में भेजा जाता है, जहां वे दोहराते हैं, और विभिन्न प्रकार के विश्लेषण के माध्यम से मांगी गई पुनः संयोजक डीएनए अणु की पहचान की जाती है। उदाहरण के लिए, यदि प्लास्मिड को एक विशेष जीन पर अलग कर दिया जाता है, तो वैज्ञानिक उस जीन को व्यक्त करने में विफल कोशिकाओं की तलाश कर सकते हैं और इस तरह सफल पुनर्संयोजन की पहचान कर सकते हैं।

गैर-जीवाणु परिवर्तन अनिवार्य रूप से एक ही प्रक्रिया है लेकिन मेजबान के रूप में गैर-बैक्टीरियल कोशिकाओं का उपयोग करता है। डीएनए को एक मेजबान सेल के नाभिक में सीधे इंजेक्ट किया जा सकता है। शोधकर्ता सूक्ष्म धातु कणों के साथ एक सेल को भी रोक सकते हैं जिन्हें डीएनए के साथ लेपित किया गया है।

अभिकर्मक परिवर्तन के समान है, लेकिन प्लास्मिड के बजाय फेज का उपयोग किया जाता है। फेज एक वायरस है जो बैक्टीरिया को संक्रमित करता है। दोनों चरण और प्लास्मिड इस प्रक्रिया के लिए आदर्श हैं क्योंकि वे एक जीवाणु कोशिका के भीतर जल्दी से दोहराएंगे।

क्लोनिंग और पुनः संयोजक डीएनए अनुक्रम का उपयोग करना

एक बार शोधकर्ताओं ने पुनः संयोजक अनुक्रम वाले विशेष जीवाणु कोशिकाओं की पहचान की, तो वे उन कोशिकाओं को एक संस्कृति में विकसित कर सकते हैं और बड़ी मात्रा में जीन उत्पन्न कर सकते हैं। बैक्टीरिया कोशिकाओं को वास्तव में मानव या पशु मेजबान सेल से प्रोटीन उत्पन्न करना मुश्किल है, लेकिन इस तरह के उत्पादन को आसान बनाने के लिए जीन अभिव्यक्ति को ट्विक करने के तरीके हैं। यदि न्यूक्लियेटेड कोशिकाओं को मेजबान कोशिकाओं (गैर-बैक्टीरियल परिवर्तन में) के रूप में उपयोग किया जाता है, तो कोशिकाओं को पुनः संयोजक जीन को व्यक्त करने में कम समस्याएं होंगी।

एक बार जब जीन को बड़ी संख्या में क्लोन किया जाता है, तो उन्हें डीएनए लाइब्रेरी में संग्रहीत किया जा सकता है, अनुक्रमित और अध्ययन किया जा सकता है। पुनरावर्ती डीएनए प्रौद्योगिकी ने फोरेंसिक, आनुवंशिक रोगों, कृषि और फार्मास्यूटिकल्स के अध्ययन में कई महत्वपूर्ण खोजों को सक्षम किया है।