生物技术
重组DNA技术过程
重组DNA技术涉及特定顺序的几个步骤。这些步骤如下:
- DNA的分离
- 限制性内切酶对DNA的分裂,
- 分离出所需的DNA片段
- 将DNA片段连接成载体,
- 将重组DNA转移到宿主体内,
- 在培养基中大规模培养宿主细胞
- 提取所需产物。
遗传物质(DNA)的分离
- 细胞首先被适当的酶处理以破膜;比如细胞膜或细胞壁。
- RNA被核糖核酸酶去除。用蛋白酶处理去除蛋白质。其他分子通过适当的处理被去除。在此之后,加入冷冻乙醇有利于纯化DNA的沉淀。这可以看作是悬浮系统中细线程的集合。
特定位置的DNA切割:纯化的DNA分子用限制性内切酶孵育。一种特殊的酶保持最佳的条件。用琼脂糖凝胶电泳检测了酶切过程。当DNA带负电荷时,它会向正极(阳极)移动。这一过程也在载体DNA上重复。
将源DNA的切割部分和切割载体混合并加入连接酶。这导致重组DNA的制备。
PCR扩增目标基因:PCR是聚合酶链反应的缩写。在这个反应中,感兴趣的基因的多个副本在体外合成。它是通过使用两组引物和DNA聚合酶来实现的。(化学合成的与DNA区域互补的小的寡核苷酸称为引物)。
将重组DNA插入宿主细胞/生物体:连接的DNA可以通过多种方法导入受体细胞。
外源基因产品的获取:重组DNA技术的最终目的是大量生产所需的蛋白质。这可以在实验室里小规模地进行;采用连续培养系统。在这个系统中,用过的培养基从一边排出,新鲜的培养基从另一边加入,以保持细胞在生理上最活跃的对数/指数阶段。
为了生产大量的培养物,使用生物反应器。搅拌型生物反应器是最常用的生物反应器。它通常是圆柱形的,底部是弯曲的。搅拌器促进混合均匀和氧气通过反应器的可用性。质量好的生物反应器有搅拌器系统、温度控制系统、pH控制系统和采样端口。
下游处理:下游加工包括成品的分离和纯化。如果最终产品是药物,就必须经过彻底的临床试验。还需要严格的质量控制措施。