Hva er Eksperimenter å gjøre med DNA?

Eksperimenter med DNA er sentrale innen molekylær biologi, studiet av prosesser inne i cellen på molekylært skala. Molekylærbiologer søker å forstå prosesser som DNA-replikasjon og relatere disse prosesser til den totale funksjon av celler og organismer. De bruker en rekke teknikker for å manipulere DNA fra bakterier og andre celler.

PCR

Den polymerase chain reaction er kanskje en av de mest nyttige og viktige teknikker i en molekylær biolog repertoar. PCR gjør et stort antall kopier av et enkelt segment fra en DNA-prøve. Biologer kan bruke PCR for DNA fingerprinting, påvisning av smittsomme sykdommer, kvantifisere nivåer av genekspresjon (avgjøre om et gen er slått på i en bestemt celle, og hvor aktiv den er), DNA-sekvensering og genetisk testing, blant mange andre programmer.

rekombinant DNA

Molekylærbiologer bruker enzymer som kalles restriksjonsendonukleaser å gjøre kutt i biter av DNA på visse områder; Disse DNA-fragmenter kan deretter rekombineres med andre deler av DNA ved hjelp av et enzym som kalles DNA-ligase. Disse teknikkene er kollektivt kalles rekombinant DNA-teknologi. Ved hjelp av rekombinant DNA, kan biologer sette inn et stykke av DNA inn i en bakterie som E. coli og produsere store mengder av proteinet kodet for av dette gen for videre studier.

kloning

Molekylær kloning er en spesielt viktig anvendelse av rekombinant DNA-teknologi. Først blir stykker av DNA inn i bakterier. Som bakterier vokse, de kopiere deres DNA og med det stykke DNA satt inn av biologen. Til slutt, frembringer denne fremgangsmåte et stort antall kopier av den opprinnelige DNA-prøve. Kloning kan anvendes i forsøk som studerer genfunksjon eller som forberedelse for DNA-sekvensering. Det klonede genet kan også bli endret og / eller settes inn i en annen organisme genom for å lage en genetisk modifisert organisme.

gel elektroforese

Takket være den sukker-fosfat ryggraden, er DNA negativt ladet ved nøytral pH. Biologer dra nytte av denne egenskapen gjennom en teknikk som kalles gel elektroforese, hvor et elektrisk felt drar DNA-fragmentene gjennom en gel. Mindre fragmenter beveger seg raskere fordi de lettere kan ta seg gjennom den tette halvfast gel, så fragmentene snart bli separert etter størrelse. Biologer kan bruke resultatene fra disse eksperimentene for å anslå størrelsen av en DNA-fragment og analysere DNA-prøver.