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基本概念和原理

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:在分子遗传学领域所谓的分子克隆专指DNA克隆。实现DNA克隆所采用的方法及相关的工作统称重组DNA技术或重组DNA工艺学,又称基因工程。基因工程与当前发展的蛋白质工程、酶工程和细胞工程共同构成了新兴的学科领域——生物技术工程。生物技术工程的兴起为现代科学技术发展和工农业、医药卫生事业的进步提供了巨大潜力。应用重组DNA技术的目的是为了分离并获得某一感兴趣的基因或DNA序列,或是为获得感兴趣基因的表达产物——蛋白质。

(一)DNA克隆

所谓克隆(clone)就是来自同一始祖的相同副本或拷贝(copy)的集合;获取同一拷贝的过程称为克隆化(cloning),也就是无性繁殖。在分子遗传学领域所谓的分子克隆(molecular clone)专指DNA克隆。DNA克隆(DNA cloning)又称重组DNA(recombinant DNA),就是应用酶学的方法,在体外将各种来源的遗传物质——同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工的DNA与载体DNA结合成一具有自我复制能力的DNA分子——复制子(replicon),继而通过转化或转染宿主细胞,筛选出含有目的基因的转化子细胞,再进行扩增,提取获得大量同一DNA分子,即DNA克隆。

(二)重组DNA技术

实现DNA克隆所采用的方法及相关的工作统称重组DNA技术或重组DNA工艺学(recombinant DNA technology),又称基因工程(genetic engineering)。基因工程与当前发展的蛋白质工程、酶工程和细胞工程共同构成了新兴的学科领域——生物技术工程。生物技术工程的兴起为现代科学技术发展和工农业、医药卫生事业的进步提供了巨大潜力。

(三)目的基因

应用重组DNA技术的目的是为了分离并获得某一感兴趣的基因或DNA序列,或是为获得感兴趣基因的表达产物——蛋白质。这些感兴趣的基因或DNA序列就是目的基因,又称目的DNA(target DNA)。目的DNA分为cDNA和基因组DNA,cDNA(complementary DNA)是指经反转录合成的、与RNA(通常指mRNA或病毒RNA)互补的单链DNA,以单链cDNA为模板,经聚合反应可合成双链cDNA;基因组DNA(genomic DNA)是指来源于一个细胞或生物体染色体或线粒体的DNA序列。

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