Gerekli ve önemli bir ürünü şifreleyen genin, ait olduğu hücrenin genetik yapısından özel yöntemlerle kesilerek çıkarılması, bunun bir taşıyıcı DNA sıyla birleştirilerek alıcı hücreye aktarılması ve hücrenin çoğaltılması işlemine gen klonlaması denir.
Canlılardaki genlerin ya da DNA parçalarının klonlanmasında plazmitler kullanılır. Bakterilerde kromozom dışında bulunan, kendi kendine bölünebilen küçük halkasal yapıdaki DNA lara plazmit denir.
Rekombinant DNA oluşturmak için, yabancı DNA parçası ile taşıyıcı olarak kullanılacak vektörün aynı restriksiyon enzimleri ile kesilmiş olması gerekir. Restriksiyon enzimleri DNA nın belli bölgelerden kesilmesini sağlar.
Bu şekilde elde edilen rekombinant DNA nın, tekrar bakteri hücresine aktarılması ve bakterinin her bölünmesi ile birlikte çoğalması işlemine DNA klonlaması denir.
NOT: Restriksiyon enzimleri; çift zincirli DNA moleküllerindeki belli nükleotit dizilerini tanıyan ve her iki zinciri birlikte kesen bir enzim türüdür. Bu özel enzimler, bakteri ve arkelerde bulunur ve virüslere karşı bir savunma amacıyla sentezlenir.
Rekombinant DNA yı hücre içine alan hücrelerin tespiti, DNA üzerinde bulunan markör genlerin yardımıyla
sağlanır.
Örneğin kullanılan vektör ampisilin antibiyotiğine dirençlilik geni taşıyor ise, rekombinant DNA yı alan hücre de bu antibiyotiğe dirençli olacaktır.
Bakteriyel plazmitin gen klonlanmasında takip edilen aşamalar şu şekilde sıralanabilir:
- İstenilen genin klonlanması için önce plazmit, bakteriden ayrıştırılır.
- Klonlanacak geni taşıyan DNA parçası ve plazmit aynı restriksiyon enzimleriyle kesilir.
- Kesilen plazmit ve klonlanacak genin uçları birbirini tamamlayan nükleotitlerden oluşur. Bu uçlar ligaz enzimi ile birleştirilerek klonlanacak gen plazmite eklenmiş olur.
Bu şekilde oluşan plazmit, farklı kaynaktan gelen iki DNA’ nın birleşimi olduğu için bir rekombinant (yeni bileşenli) DNA molekülüdür.
- Genetiği değiştirilmiş plazmit, tekrar bakteri hücresine aktarılır.
- Bakteri, klonunu oluşturmak üzere besin ortamında çoğaltılır. Plazmite aktarılan gen klonlanmış ve yeni hücrelere de aktarılmış olur.
Gen Klonlaması – PDF
