Hogy működik mikrobákban a génmanipuláció?

Nem mikromanipulációval történik (ez a tű meg a többiek), hanem [vigyázat, csúnya kifejezés következik, az érzékenyebbek forduljanak el] restrikciós enzimkoktélokkal hasítnaka majd ligálnak [oké, visszafordulhat mindenki].

A vírusok az egyik verzió. Általában bacikban végzik az ilyen vizsgálatokat, mert azok sokkal jobban vizsgálhatóak, hiszen szabad szemmel látható telepeket képeznek. Vagy egységes pázsitot (e a baktériumpázsit... kertbe nem lehet kiültetni, nem is mindig zöld).

A baciknak vannak plazmid nevű hmm... DNS-köröcskéik. A saját örökítőanyaguk mellett. Ezekben szokás a manipulációkat végezni az előbb említett módszerrel.

A kutatónak általában a kezében van a DNS-e, amit be akar vinni. (Van, hogy csak kiejteni akarunk, de most bevinni. Az izgibb.) Illetve a kezében az Eppendorf-csövében egy kevés trutyiban van. Ehhez ő adja a restrikciós enzimeket, megfelelő arányban a megfelelő formákat megfelelő hígításban, amiket hosszú számítások, remek protokollok és még remekebb számítógépes programok (vagy a laborvezető javaslata) alapján beállított. Ezek elhasogatják a DNS-t pont ott és pont annyiszor, ahol és ahányszor neki kell. Általában úgy, hogy a sok génkópiában mindegyikben csak egy-egy meghatározott hasítást végeznek. Jó esetben így lesz egy rakat töredék gén. Ezeket a plazmidoknak nevezett kör alakú (általában az) DNS-ekbe beviszik. A plazmidokat is az előbb említett módszerrel felhasogatják, egy (esetleg kettő) hasítás, és a kör felnyílt. És itt jön a LEGO. A kettőt összeadják. Van a YFG (your favourite gene - így nevezik szakszóval a kutató által vizsgált gént), ami egy lineáris DNS-darab, és a plazmid, amit felnyitottunk. Mint a LEGO, a YFG hasított végeinek és a plazmid felhasított végeinek össze kell illenie. Ez általában így van. (A trükk: ugyanaz az enzim eszik bele. Specifikus helyeken tud csak hasítani, ergó ugyanolyan "LEGO-végeket" hoz létre.) Ha pedig így van, akkor ha őket összekeverik és a körülmények is megfelelőek, összeállnak, mint két kicsi LEGO. És ha a két DNS-darab között a pici lyukakat (azok maradnak) összeragasztja egy másik enzim (ligál), akkor a két darabból lesz egy nagyobb, kör alakú DNS. Ez még mindig plazmid, beviszik a baciba, az nő, szaporítja a plazmidot... és ha elég van belőle, akkor jön a prugálás, bacikat lekapjuk a táptalajról, kimossuk belőlük a plazmidot, bacik hősi halált halnak a tudományért, plazmodunkat beletesszük egy másik trutyiba, és innentől azt csinálunk vele, amit akarunk. De akár hagyhatjuk is a baciban.

Erősen konyhanyelvire sikeredett, pár lépést kihagytam, másokat elnagyoltam. Itt egy kép, összefoglal:

[link]

Szóval... lényegében ha jól megnézzük, Fluor ismert (hírhedt?) száma akár a mikrobiális klónozásról is szólhat.

[A vírusból másik vírusba a gén valójában még egyszerűbb: ha van két vírusod, ami képes egy bacit megfertőzni, ha együtt fertőzik meg ugyanazt a bacit, összekeveredhetnek az örökítőanyagaik, és átjuthat DNS egyikből a másikba. In vitro pedig ugyanezt az előbb említett technikával végzik, csak nem plazmidba, hanem speciális vírus-genomba pakolják a gént, aztán az fog a sejtben megfelelően csomagolódni, pakolódni, és ha minden jól megy, gyártja önmagát. De ezt is csak baciba tudják bejuttatni, onnét fog a vírus kiszabadulni. Ilyenkor lukak, léziók jönnek létre a telepen, ahol a vírus eszi a bacikat. De mivel csak a baci tud vírust gyártani, mindenképpen vele kell kezdeni ezt is.]

Ezen kívül ott van még a PCR (polymerase chain reaction azaz polimeráz láncreakció), a világ egyik legjobb találmánya, sőt akár a DNS-szintézis is, mert ma már simán fel lehet építeni egy baci DNS-t a semmiből, pusztán a DNS nukleotidjaiból.

A PCR egy olyan eljárás, aminek segítségével egy DNS darabot le lehet másolni nagyon sokszor, mint egy fénymásoló géppel. Meg is lehet közben változtatni, mintha például úgy fénymásolnál egy papírt, hogy egy részét egy másik papírral kitakarod, és így a fénymásolatok mind egyformák, de az eredetitől eltérnek. A rengeteg lemásolt DNS-t aztán akár egy elektromos sokkal is be lehet lőni a baktériumba, és megfelelően előkészített baktérium képes arra, hogy mindezt a saját DNS-ébe beillessze pontosan arra a helyre, amit lemásoltál. Tehát ha lámosltál X gént, de közben meg is változtattad a PCR-rel, akkor amikor visszaviszed, a megváltozott gén fog az eredeti X helyére beépülni. Sőt arra is van mód, hogy a génedet ne egy plazmidra építsd rá a fenti restrikciós enzimes módszerrel, hanem egy olyan DNS-darabra, ami képes beugrani a baci DNS-ébe (transzpozonnak hívják), így a transzpozon viszi magával a rárakott gént.

A DNS-szintézist meg nem kell elmagyarázni, fogod, és azt építesz amit akarsz. Egyelőre azért még van méret limit, meg aztán nem is olcsó eljárás, de elméleti lehetőség van rá.