Kloonin eristäminen
Yleensä kloonaus suoritetaan kiinnostavan tietyn geenin tai DNA-sekvenssin kloonin saamiseksi. Seuraava vaihe kloonauksen jälkeen on siis löytää ja eristää kyseinen klooni muiden kirjaston jäsenten joukosta. Jos kirjasto kattaa koko organismin genomin, niin jossain kyseisen kirjaston sisällä on haluttu klooni. Sen löytämiseksi on useita tapoja kyseisestä geenistä riippuen. Yleisimmin koettimena käytetään kloonattua DNA-segmenttiä, joka osoittaa homologian etsitylle geenille. Esimerkiksi, jos hiiren geeni on jo kloonattu, sitä kloonia voidaan käyttää vastaavan ihmisen kloonin löytämiseen ihmisen genomikirjastosta. Kirjaston muodostavat bakteeripesäkkeet kasvatetaan Petrimaljojen kokoelmassa. Sitten huokoinen kalvo asetetaan kunkin levyn pintaan ja solut tarttuvat kalvoon. Solut repeävät ja DNA erotetaan yksittäisiksi juosteiksi - kaikki kalvolla. Koetin on myös erotettu yksittäisiksi juosteiksi ja leimattu, usein radioaktiivisella fosforilla. Radioaktiivisen koettimen liuosta käytetään sitten kalvon uimiseen. Yksijuosteinen koetin-DNA tarttuu vain kloonin DNA: hon, joka sisältää vastaavan geenin. Kalvo kuivataan ja asetetaan säteilyherkän kalvon levyä vasten, ja jossain kalvoille ilmestyy musta piste, joka ilmoittaa halutun kloonin esiintymisestä ja sijainnista. Klooni voidaan sitten hakea alkuperäisistä Petri-maljoista.
genetiikka: Rekombinantti-DNA-tekniikka ja polymeraasiketjureaktio
Teknisellä kehityksellä on ollut tärkeä tehtävä geneettisen ymmärryksen edistämisessä. Vuonna 1970 amerikkalaiset mikrobiologit Daniel Nathans
DNA-sekvensointi
Kun DNA-segmentti on kloonattu, sen nukleotidisekvenssi voidaan määrittää. Nukleotidisekvenssi on geenin tai genomin perusteellisin tietotaso. Se on suunnitelma, joka sisältää ohjeet organismin rakentamiseksi, eikä geneettisen toiminnan tai evoluution ymmärtäminen voinut olla täydellistä ilman tämän tiedon hankkimista.
käyttötarkoitukset
DNA-segmentin sekvenssin tiedolla on monia käyttötarkoituksia, ja jotkut esimerkit seuraavat. Ensinnäkin sitä voidaan käyttää geenien, DNA-segmenttien löytämiseen, jotka koodaavat tiettyä proteiinia tai fenotyyppiä. Jos DNA-alue on sekvensoitu, se voidaan seuloa geenien ominaispiirteiden suhteen. Esimerkiksi avoimet lukukehykset (ORF: t) - pitkät sekvenssit, jotka alkavat aloituskodonilla (kolme vierekkäistä nukleotidia; kodonin sekvenssi määrää aminohappojen tuotannon) ja joita stop-kodonit eivät häiritse (lukuun ottamatta yhtä niiden päättyessä) - suosittelevat a proteiinia koodaava alue. Myös ihmisen geenit ovat yleensä ns. CpG-saarten vieressä - sytosiini- ja guaniiniklusterit, kaksi nukleotidistä, jotka muodostavat DNA: n. Jos geenin, jolla on tunnettu fenotyyppi (kuten ihmisillä esiintyvä sairausgeeni) tiedetään olevan sekvensoitu kromosomaalialueella, niin alueen alueen määrittelemättömistä geeneistä tulee ehdokkaita tähän toimintaan. Toiseksi, eri organismien homologisia DNA-sekvenssejä voidaan verrata evoluutiosuhteiden kuvaamiseksi sekä lajien sisällä että niiden välillä. Kolmanneksi, geenisekvenssi voidaan seuloa funktionaalisten alueiden suhteen. Geenin toiminnan määrittämiseksi voidaan tunnistaa erilaisia domeeneja, jotka ovat yhteisiä samankaltaisen toiminnan proteiineille. Esimerkiksi, tietyt aminohapposekvenssit geenissä löytyvät aina proteiineista, jotka peittävät solukalvon; tällaisia aminohappojaksoja kutsutaan kalvon läpäiseviksi domeeneiksi. Jos kalvon läpäisevä domeeni löytyy tuntemattoman toiminnan geenistä, se viittaa siihen, että koodattu proteiini sijaitsee solumembraanissa. Muut domeenit karakterisoivat DNA: ta sitovia proteiineja. Useat julkiset DNA-sekvenssien tietokannat ovat saatavilla analysoitavaksi kaikille kiinnostuneille henkilöille.
