المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{ان أولى الناس بإبراهيم للذين اتبعوه}
2024-10-31
{ما كان إبراهيم يهوديا ولا نصرانيا}
2024-10-31
أكان إبراهيم يهوديا او نصرانيا
2024-10-31
{ قل يا اهل الكتاب تعالوا الى كلمة سواء بيننا وبينكم الا نعبد الا الله}
2024-10-31
المباهلة
2024-10-31
التضاريس في الوطن العربي
2024-10-31

الكتاب قبل الاسلام
28-7-2016
أصــــــــــالة الاحتياط
23-8-2016
الحشرات والأمراض التي تصيب القشطة
2023-09-10
مرض الاستسقاء الذي يصيب الاسماك Dropsy
28-9-2021
مصادر القانون التجاري
14-3-2016
الظنّ الطريقي والظنّ الموضوعي
13-9-2016

DNA Cloning : Vectors  
  
845   02:48 صباحاً   date: 2-1-2022
Author : Denise R. Ferrier
Book or Source : Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
Page and Part :

DNA Cloning : Vectors


Introduction of a foreign DNA molecule into a replicating cell permits the cloning or, amplification (that is, the production of many identical copies) of that DNA. [Note: Human DNA for cloning can be obtained from blood, saliva, and solid tissue.] In some cases, a single DNA fragment can be isolated and purified prior to cloning. More commonly, to clone a nucleotide sequence of interest, the total cellular DNA is first cleaved with a specific restriction enzyme, creating hundreds of thousands of fragments. Each of the resulting DNA fragments is joined to a DNA vector molecule (referred to as a cloning vector) to form a hybrid, or recombinant, DNA molecule. Each recombinant molecule carries its inserted DNA fragment into a single host cell (for example, a bacterium), where it is replicated. [Note: The process of introducing foreign DNA into a cell is called transformation for bacteria and yeast and transfection for higher eukaryotes.] As the host cell multiplies, it forms a clone in which every bacterium contains copies of the same inserted DNA fragment, hence the name “cloning.” The cloned DNA can be released from its vector by cleavage (using the appropriate restriction endonuclease) and isolated. By this mechanism, many identical copies of the DNA of interest can be produced. [Note: An alternative to amplification by biologic cloning, the polymerase chain reaction (PCR)]
 Vectors
A vector is a molecule of DNA to which the fragment of DNA to be cloned is joined. Essential properties of a vector include the 1) capacity for autonomous replication within a host cell, 2) presence of at least one specific nucleotide sequence recognized by a restriction endonuclease, and 3) presence of at least one gene (such as an antibiotic resistance gene) that confers the ability to select for the vector. Commonly used vectors include plasmids and viruses.
1. Prokaryotic plasmids: Prokaryotic organisms typically contain single, large, circular chromosomes. In addition, most species of bacteria also normally contain small, circular, extrachromosomal DNA molecules called plasmids (Fig. 1). Plasmid DNA undergoes replication that may or may not be synchronized to chromosomal division. Plasmids may carry genes that convey antibiotic resistance to the host bacterium and may facilitate the transfer of genetic information from one bacterium to another. They can be readily isolated from bacterial cells, their circular DNA cleaved at specific sites by restriction endonucleases, and up to 15 kb (kilobases) of foreign DNA (cut with the same restriction enzyme) inserted. The recombinant plasmid vector can be introduced into a bacterium, producing large numbers of copies of the plasmid. The bacteria are grown in the presence of antibiotics, thus selecting for cells containing the hybrid plasmids, which provide antibiotic resistance (Fig.2). Artificial plasmids are routinely constructed. An example is the classic pBR322 (see Fig. 1), which contains an origin of replication, two antibiotic resistance genes, and >40 unique restriction sites. Use of plasmids is limited by the size of the DNA that can be inserted.


Figure 1: A partial map of pBR322 indicating the positions of its antibiotic resistance genes and 6 of the >40 unique sites recognized by specific restriction endonucleases. p = plasmid.


Figure 2: Summary of biologic gene cloning. [Note: Transformation is inefficient in that only a small percentage of the cells will contain the recombinant plasmid.] dsDNA = double-stranded DNA.
2. Other vectors: The development of improved vectors that can more efficiently accommodate larger DNA segments, or express the passenger genes in different cell types, has aided molecular genetics research and therapeutics. In addition to the prokaryotic plasmids described above, naturally occurring viruses that infect bacteria (bacteriophage λ, for example) or mammalian cells (retroviruses, for example), as well as artificial constructs such as cosmids and bacterial or yeast artificial chromosomes (BAC or YAC, respectively), are currently used as cloning vectors. [Note: BAC and YAC can accept DNA inserts of 100–300 kb and 250–1,000 kb, respectively.]




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.