Klooni eraldamine
Üldiselt kloonitakse ühe huvipakkuva geeni või DNA järjestuse klooni saamiseks. Järgmine samm pärast kloonimist on see kloon leida ja isoleerida teiste raamatukogu liikmete vahel. Kui raamatukogu hõlmab kogu organismi genoomi, siis kusagil selle raamatukogu sees on soovitud kloon. Sõltuvalt konkreetsest geenist on selle leidmiseks mitu viisi. Tavaliselt kasutatakse sondina kloonitud DNA segmenti, mis näitab homoloogiat soovitud geeniga. Näiteks kui hiire geen on juba kloonitud, saab seda klooni kasutada samaväärse inimese klooni leidmiseks inimese genoomikogust. Raamatukogu moodustavad bakterikolooniad kasvatatakse Petri tasside kollektsioonis. Seejärel asetatakse iga plaadi pinnale poorne membraan ja rakud kinnituvad membraaniga. Rakud purustatakse ja DNA eraldatakse üksikuteks ahelateks - kõik membraanil. Samuti eraldatakse sond üksikuteks ahelateks ja märgistatakse sageli radioaktiivse fosforiga. Seejärel kasutatakse membraani ujumiseks radioaktiivse sondi lahust. Üheahelaline sondi DNA haakub ainult sama klooni DNA-ga, mis sisaldab samaväärset geeni. Membraan kuivatatakse ja pannakse vastu kiirgustundliku kile lehte ja kuskil filmidel ilmub must laik, mis teatab soovitud klooni olemasolust ja asukohast. Seejärel saab klooni kätte Petri algupärastest roogadest.
geneetika: rekombinantse DNA tehnoloogia ja polümeraasi ahelreaktsioon
Tehnika areng on mänginud olulist rolli geneetilise mõistmise edendamisel. 1970. aastal ameerika mikrobioloogid Daniel Nathans
DNA järjestamine
Kui DNA segment on kloonitud, saab selle nukleotiidijärjestuse määrata. Nukleotiidjärjestus on geeni või genoomi kõige põhjapanevam teadmiste tase. Just plaan sisaldab juhiseid organismi ehitamiseks ja ilma selle teabe hankimiseta ei saaks geneetilisest funktsioonist ega evolutsioonist aru saada.
Kasutab
DNA segmendi järjestuse tundmisel on palju kasutusvõimalusi ja järgnevad mõned näited. Esiteks saab seda kasutada geenide, DNA lõikude leidmiseks, mis kodeerivad konkreetset valku või fenotüüpi. Kui DNA piirkond on järjestatud, saab seda skriinida geenide iseloomulike tunnuste suhtes. Näiteks avatud lugemisraamid (ORF) - pikad järjestused, mis algavad algkoodoniga (kolm külgnevat nukleotiidi; koodoni järjestus dikteerib aminohapete tootmise) ja mida katkestavad stoppkoodonid (välja arvatud üks nende lõpus) - valku kodeeriv piirkond. Samuti asuvad inimese geenid tavaliselt niinimetatud CpG saarte kõrval - tsütosiini ja guaniini klastrid, mis on kaks nukleotiidi, mis moodustavad DNA. Kui teadaoleva fenotüübiga geen (näiteks inimestel esinev haigusgeen) on teada, et see on järjestatud kromosomaalses piirkonnas, saavad selle funktsiooni kandidaatideks piirkonna määramata geenid. Teiseks saab võrrelda erinevate organismide homoloogseid DNA järjestusi, et joonistada evolutsioonilisi suhteid nii liikide sees kui ka nende vahel. Kolmandaks, geenijärjestust saab skriinida funktsionaalsete piirkondade suhtes. Geeni funktsiooni kindlaksmääramiseks saab tuvastada erinevaid domeene, mis on sarnaste funktsioonidega valkudele ühised. Näiteks geeni teatud aminohappelisi järjestusi leidub raku membraani katvates valkudes alati; selliseid aminohapete piirkondi nimetatakse transmembraanseteks domeenideks. Kui transmembraanset domeeni leitakse tundmatu funktsiooniga geenis, siis võib see arvata, et kodeeritud valk asub rakumembraanis. Muud domeenid iseloomustavad DNA-d siduvaid valke. Kõigile huvitatud isikutele on analüüsimiseks saadaval mitu DNA järjestuste avalikku andmebaasi.
