acido deossiribonucleico ricombinante ( rDNA) è un insieme di geni che è venuto da più di una fonte . Tipicamente , si tratta di una stringa di DNA in cui è stato inserito un gene da una fonte esterna. In genetica o corsi di biotecnologia , gli studenti dovranno imparare e capire le tecniche generali di ricombinazione . Creare attività di carta per gli studenti di completare in classe che aumenteranno la loro comprensione delle tecniche necessarie per produrre rDNA; coprire ciascuno dei quattro passaggi principali ricombinazione del DNA nella vostra attività. Individuazione del gene di interesse
Questo è il gene che codifica per la proteina che si desidera produrre . Ad esempio, se si desidera aumentare la dolcezza del mais , si vuole incrementare la produzione di una proteina associata a maggiore contenuto di zucchero nel grano . La conoscenza di uno scienziato della proteina ( s) che un gene produce si basa su ricerche precedenti nella letteratura scientifica . Per questa attività , iniziare con un ‘ noto’ gene associato con una proteina o un tratto .
Dopo aver trovato il gene di interesse ( che codifica per la proteina si vuole produrre nell’organismo bersaglio ) , sarà bisogno di fare molte copie di esso . Questo viene fatto tramite una tecnica nota come reazione a catena della polimerasi ( PCR ) . È possibile ottenere nello specifico della PCR nella vostra attività o si può semplicemente chiedere agli studenti di creare più copie del gene di interesse . Ad esempio, è possibile fornire agli studenti con strisce di carta contenenti una sequenza di DNA che contiene il gene che influenza sweetness.To simulare PCR , si potrebbe fornire diverse fotocopie della sequenza di DNA , o in alternativa si può richiedere agli studenti di fare le copie stessi .
Isolare un plasmide di DNA batterico
avrete bisogno di trovare un plasmide batterico che agirà come vettore per introdurre il gene di interesse (il gene che codifica per la proteina si vuole produrre ) nell’organismo bersaglio . Un plasmide è un po ‘piccolo di DNA batterico circolare. Se il plasmide viene tagliato , un gene estraneo può essere facilmente inserito e incorporato nel plasmide . Poi, quando il plasmide replica , tutte le copie comprenderà anche il gene introdotto .
È possibile fornire agli studenti con ritagli di carta circolari di una sequenza di DNA per simulare un plasmide batterico . Cioè, la sequenza di DNA sarebbe scritto in un cerchio , piuttosto che una striscia , per imitare la forma di un plasmide . Oppure, si potrebbe stampare la sequenza di DNA batterico su una striscia e hanno ogni nastro studente la propria copia in un cerchio . Discutere con gli studenti che vettoriale batterica si intende utilizzare nel vostro ricombinazione e perché. Ad esempio, è possibile scegliere di E. coli come un vettore per introdurre un gene che producono insulina in un essere umano , perché E. coli è un simbionte umana , e può facilmente riprodurre all’interno dell’intestino umano.
Trovare il corretto Restriction Enzyme per tagliare il DNA
Per tagliare a pezzi il DNA ( da entrambe le fonti – l’origine batterica e la fonte del gene di interesse , che codifica per la proteina voi vogliono produrre nell’organismo bersaglio ) , sarà necessario utilizzare enzimi di restrizione . Avrete bisogno di trovare enzimi di restrizione che ridurranno il DNA in una sequenza specifica che abbinerà le coppie di basi complementari alle estremità del gene di interesse . In questo modo , le estremità appena tagliato del plasmide batterico e le estremità del gene di interesse saranno in grado di legarsi facilmente. Consentire agli studenti di scegliere tra le possibili enzimi di restrizione dell’attività , e spiegano perché l’enzima di restrizione corretto funzionerà meglio .
Ad esempio, è possibile fornire diversi paia di forbici , nastro e un piccolo tag su ogni fatto che gli spettacoli in cui il DNA sequenza che ‘ l’enzima di restrizione ‘ avrebbe tagliato la striscia DNA . Consentire agli studenti di scegliere quale paio di forbici che vogliono utilizzare , e garantire che hanno tagliato la striscia di DNA in sequenza corretta in base alla loro enzima di restrizione scelta.
Introduzione di RDNA Into Host
sarà infine necessario introdurre il rDNA nell’organismo ospite in cui si desidera aumentare la produzione di una determinata proteina . Ad esempio , se si sta cercando di produrre più dolce di mais , è necessario introdurre il DNA ricombinante in una pianta di mais . Discutete con gli studenti diversi metodi per l’introduzione del rDNA , e permettere loro di scegliere un metodo che pensano che funziona meglio . Discutere le risposte .
Una volta che il rDNA è stato introdotto con successo per l’host , le cellule dell’ospite sarà replicare il DNA ricombinante . L’assorbimento e la replica del rDNA è noto come trasformazione . Discuti questo processo e la terminologia con gli studenti .
Per simulare il processo di trasformazione sulla carta, permettono agli studenti di fissare il gene di interesse ( es. il gene che influenza dolcezza nel mais ) , che è stato tagliato del suo sequenza di DNA più grande uso delle ” enzimi di restrizione ” nel passaggio precedente , al plasmide batterico , che è stata anche tagliare aperto da un ‘ enzima di restrizione ‘ nel passaggio precedente . Utilizzare nastro per collegare le due sequenze di DNA insieme . Si potrebbe quindi consentire agli studenti di fare fotocopie del nuovo DNA ricombinante per simulare il processo di replica .