重组DNA基因工程

隔离克隆

通常，进行克隆是为了获得一种特定目的基因或DNA序列的克隆。因此，克隆后的下一步是在库的其他成员中查找并隔离该克隆。如果文库涵盖了生物的整个基因组，则该文库中的某个位置将是所需的克隆。找到它的方法有多种，具体取决于相关的特定基因。最常见的是，将与所寻找的基因显示同源性的克隆的DNA片段用作探针。例如，如果已经克隆了小鼠基因，则该克隆可用于从人类基因组文库中找到等效的人类克隆。构成文库的细菌菌落在培养皿的集合中生长。然后将多孔膜铺在每个板的表面上，并使细胞粘附到该膜上。细胞破裂，DNA分离成单链-全部都在膜上。探针也被分离成单链并通常用放射性磷标记。然后使用放射性探针溶液冲洗膜。单链探针DNA将仅粘附至包含等效基因的克隆的DNA。将膜干燥并放在一张对辐射敏感的薄膜上，在薄膜的某个地方会出现黑点，表明所需克隆的存在和位置。然后可以从原始培养皿中获得克隆。

遗传学：重组DNA技术和聚合酶链反应

技术进步在遗传理解的发展中起着重要作用。1970年，美国微生物学家Daniel Nathans

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DNA测序

一旦DNA片段被克隆，就可以确定其核苷酸序列。核苷酸序列是基因或基因组知识的最基本水平。该蓝图包含构建生物体的说明，如果不获取此信息，将无法完全理解遗传功能或进化。

用途

DNA片段序列的知识有许多用途，下面是一些示例。首先，它可以用于寻找基因，即编码特定蛋白质或表型的DNA片段。如果已经对DNA区域进行了测序，则可以针对基因的特征对其进行筛选。例如，开放阅读框（ORF）-以起始密码子开始的长序列（三个相邻核苷酸；密码子的序列决定氨基酸的产生），并且不被终止密码子打断（终止位点除外）。蛋白质编码区。而且，人类基因通常与所谓的CpG岛相邻，CpG岛是胞嘧啶和鸟嘌呤的簇，它们是构成DNA的两个核苷酸。如果已知具有已知表型的基因（例如人类的疾病基因）位于测序的染色体区域中，则该区域中未分配的基因将成为该功能的候选基因。其次，可以比较不同生物的同源DNA序列，以绘制物种内部和物种之间的进化关系。第三，可以针对功能区域筛选基因序列。为了确定基因的功能，可以鉴定具有相似功能的蛋白质所共有的各种结构域。例如，基因中的某些氨基酸序列总是在跨细胞膜的蛋白质中发现；这样的氨基酸序列被称为跨膜结构域。如果在功能未知的基因中发现跨膜结构域，则表明编码的蛋白位于细胞膜中。其他结构域表征DNA结合蛋白。DNA序列的几个公共数据库可供任何感兴趣的个人进行分析。