معلومة

هل كان HindII هو أول نوكلياز داخلي يتم استخراجه؟

هل كان HindII هو أول نوكلياز داخلي يتم استخراجه؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

خلفية:

بالاعتماد على ويكيبيديا و pmc وجدت هذه الورقة بقلم هاميلتون أو.سميث. ودانيال ناثانز.

إنزيم التقييد هو أحد مكونات نظام تعديل التقييد لخصوصية معينة داخل الكائن الحي. يتكون نظام R-MT من مكونين إنزيميين ، نوكلياز داخلي مقيد ، وإنزيم تعديل يشترك في خصوصية التعرف المتشابهة (أو المتطابقة). نود أن نقترح أن يتم استخدام تعيين الجنس والأنواع كاسم نظام RM وفقًا للقواعد التالية.

(1) يتم تحديد اسم الجنس والأنواع للكائن الحي المضيف بواسطة الحرف الأول من الجنس والحرفين الأولين من النوع لتشكيل اختزال مكون من ثلاثة أحرف بخط مائل. على سبيل المثال: E. coli و Eco و H.infenzae و Hin.

(2) يتبع تحديد السلالة أو النوع اختصار الجنس والأنواع في رموز غير مائلة ، على سبيل المثال EcoB أو EcoK. في الحالات التي يكون فيها نظام R-M محددًا وراثيًا بواسطة فيروس أو جيش التحرير الشعبى الصينى ، قم بملء اختصار جنس-الأنواع المائل للمضيف ويتبع رمز العنصر خارج الصبغيات بالحروف غير المائلة ، على سبيل المثال EcoPl ، EwRI ، إلخ. في الحالات العرضية التي قد يكون من الضروري فيها تحديد سلالة المضيف بالإضافة إلى العنصر خارج الصبغيات ، قد يتم إدخال رمز تحديد السلالة بشكل موحد ، على سبيل المثال ايكو (ب) رر.

(3) عندما يكون لسلالة مضيفة معينة عدة أنظمة R-M مختلفة ، يتم تحديدها بالأرقام الرومانية ، وبالتالي ، فإن أنظمة R-M من سلالة H. ingluenzae d ستكون HindI ، و HindII ، و HindIII ، إلخ.

السؤال الرئيسي:

حاليا هينكان DII -

  1. مستخرج من حaemophilus فيالانفلونزا
  2. كانت السلالة سلالة الثالثة ، لذلك د
  3. وكان الثاني الانزيم المراد عزله؟ ومن ثم الثاني.

إذن كيف يكون أول نوع II RE؟

H.O. سميث ، ك. ويلكوكس ، وتي جيه. كيلي ، الذي يعمل في جامعة جونز هوبكنز في عام 1968 ، عزل وتميز أول نوكلياز التقييد الذي يعتمد عمله على تسلسل نوكليوتيد DNA محدد. (ويكي)


الشرح هنا بسيط للغاية: هينdI ، على الرغم من عزلها / اكتشافها من قبل هينdII ، هو ملف النوع I إنزيم التقييد ، وليس النوع الثاني:

نوع إنزيم التقييد من النوع الأول المستدمية النزلية، هند 1 ، التي تتطلب أدينوزين 5-ثلاثي الفوسفات و 5-أدينوسيل ميثيونين ، تمت دراستها لنشاطها في تحويل وتحويل الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) [...] معظم إنزيمات التقييد من المستدمية تنتمي إلى إنزيمات تقييد النوع الثاني وفقًا لنظام التصنيف الذي اقترحه Boyer. تتطلب هذه الإنزيمات Mg2 + فقط لعملها على عكس إنزيمات النوع الأول التي تتطلب Mg2 + ، الأدينوزين 5-ثلاثي الفوسفات (ATP) ، و S-adenosyl methionine (SAM).

(المصدر: الخصائص البيولوجية لإنزيم تقييد المستدمية النزلية ، هند 1)

وهكذا ، في الواقع ، هينكان dII الأول النوع الثاني إنزيم التقييد معزول / مكتشف ، كما هو موثق جيدًا.


ملاحظة: كمكافأة ، إليك جدول يحتوي على الاختلافات الرئيسية بين أنواع الطاقة المتجددة الأول والثاني والثالث والرابع (المصدر: Thermo Fisher Scientific):

النوع I:

  • بروتين متعدد الوحدات مع كل من أنشطة التقييد والميثلة
  • متطلبات ATP
  • موقع الانقسام مسافة متغيرة من موقع التعرف

النوع الثاني:

  • تسلسل التعرف المحدد
  • موقع الانقسام داخل تسلسل التعرف أو بالقرب منه
  • يولد 5 'فوسفات و 3' هيدروكسيل ترميني في موقع الانقسام
  • ملغ2+ شرط لمعظم

النوع الثالث:

  • تسلسل التعرف من جزأين في اتجاه عكسي
  • موقع الانقسام على مسافة محددة من أحد تسلسلات التعرف
  • متطلبات ATP

النوع الرابع:

  • انشقاق الحمض النووي الميثلي فقط
  • موقع الانقسام ما يقرب من 30 زوجًا أساسيًا بعيدًا عن موقع التعرف

شرح طرق الحصول على الحمض النووي لتجارب الاستنساخ الجزيئي وعملية تكوين جزيء الحمض النووي المؤتلف

  • يتم التعامل مع ناقل الاستنساخ باستخدام نوكلياز مقيد لشق الحمض النووي في الموقع الذي سيتم فيه إدخال الحمض النووي الغريب.
  • يمكن أيضًا الحصول على DNA لتجارب الاستنساخ من RNA باستخدام النسخ العكسي (استنساخ DNA أو cDNA) ، أو في شكل DNA اصطناعي (تخليق جيني صناعي).
  • يعتبر تكوين الحمض النووي المؤتلف من نواحٍ عديدة أبسط خطوة في عملية الاستنساخ الجزيئي.

التكنولوجيا الحيوية: المبادئ والعمليات أسئلة إضافية مهمة. نوع الإجابة قصير جدًا

السؤال رقم 1.
ما هي الهندسة الوراثية؟
إجابة:
الهندسة الوراثية. إنها تقنية لتعديل DNA (الجينات) بشكل مصطنع ومتعمد ليناسب احتياجات الإنسان. ويسمى أيضًا تقنية الحمض النووي المؤتلف أو ربط الحمض النووي. إنه نوع من التكنولوجيا الحيوية.

السؤال 2.
تحديد الحمض النووي المؤتلف.
إجابة:
الحمض النووي معاد التركيب. إنها جزيئات من الحمض النووي تتشكل من خلال طرق إعادة التركيب الجيني.

السؤال 3.
ما هو دور نوكلياز التقييد؟
إجابة:
نوكليازات التقييد هي إنزيمات محددة يمكنها أن تشق الحمض النووي المزدوج الشريطة في موقع معين.

السؤال 4.
ما هي BACs و YACs؟ (CBSE 2016)
إجابة:
BACs و YACs هي كروموسومات اصطناعية من البكتيريا والخميرة فعالة في نقل الجينات. هم ناقلات.

السؤال 5.
قم بتسمية بكتيريا التربة التي تحتوي على الجين لإنتاج السموم الداخلية.
إجابة:
أغروباكتريوم توميفاسيانز.

السؤال 6.
قم بتسمية تقنية يمكن بواسطتها فصل أجزاء الحمض النووي. (CBSE دلهي 2008)
إجابة:
هلام الكهربائي.

السؤال 7.
ما هو مبدأ الهلام الكهربائي؟
إجابة:
شظايا الحمض النووي مشحونة سالبة بحيث تنتقل إلى القطب الموجب تحت المجال الكهربائي من خلال المصفوفة (عادة الاغاروز). يعمل جل المصفوفة كمنخل وتتحلل شظايا الحمض النووي وفقًا لحجمها.

السؤال 8.
قم بتسمية المركب المستخدم لتلوين الحمض النووي لاستخدامه في تقنية المؤتلف. ما لون هذا الحمض النووي الملطخ؟
إجابة:
المركب المستخدم لتلوين الحمض النووي هو بروميد الإيثيديوم. يتحول الحمض النووي الملون إلى اللون البرتقالي.

السؤال 9.
قم بتسمية التقنية الخاصة بنقل الجينات المباشر أقل من ناقل.
إجابة:
بندقية الجينات.

السؤال 10.
ما هو دور "أوري" في أي بلازميد؟
إجابة:
البلازميد عبارة عن دنا دائري بدائي النواة يحتوي على سلسلة من النيوكليوتيدات من حيث يبدأ النسخ المتماثل. هذا يسمى أصل النسخ المتماثل.

دور أوري هو بدء النسخ المتماثل. أيضًا ، يتم التحكم في عدد نسخ الحمض النووي المرتبط بواسطة أوري.

السؤال 11.
هل العادي £. القولونية لديها أي مقاومة جينية ضد المضادات الحيوية؟
إجابة:
لا.

السؤال 12.
ما هي وظيفة TPA؟
إجابة:
يقوم TPA (منشط البلازمينوجين النسيجي) بإذابة جلطات الدم بعد النوبة القلبية والسكتة الدماغية.

السؤال 13.
أعط مثالاً حيث وفرت تقنية الحمض النووي المؤتلف مجموعة واسعة من الأدوات في تشخيص الأمراض.
إجابة:
بناء المجسات ، وهي عبارة عن أجزاء قصيرة من الحمض النووي أحادي الجديلة متصلة بعلامة مشعة أو فلورية.

السؤال 14.
أعط الشكل الكامل لـ PCR. من طورها؟ (CBSE دلهي 2013)
إجابة:
PCR هو تفاعل متسلسل من البلمرة. تم تطويره بواسطة Kary Mullis في عام 1985.

السؤال 15.
ما هو مصدر بوليميراز الحمض النووي ، أي Taq polymerase؟ (CBSE خارج دلهي 2013)
إجابة:
يتم عزل Taq polymerase من بكتيريا Thermus Aquaticus.

السؤال 16.
تعريف "ذوبان الحمض النووي الهدف".
إجابة:
الحمض النووي المستهدف الذي يحتوي على التسلسل المراد تضخيمه مشوه بالحرارة (حوالي 94 درجة مئوية لمدة 15 ثانية) لفصل خيوطه التكميلية. هذه العملية تسمى صهر الحمض النووي الهدف.

السؤال 17.
قم بتوسيع ELISA. اكتب طلبًا واحدًا. (CBSE دلهي 2013)
إجابة:
مقال ELISA المرتبط بالإنزيم المناعي. أهمية- لتر يستخدم لتشخيص الإيدز.

السؤال 18.
ما هي الحيوانات المعدلة وراثيا؟ أعط مثالا واحدا. (CBSE خارج دلهي 2016)
إجابة:
الحيوانات المعدلة وراثيًا: تُعرف الحيوانات التي تم الحصول عليها عن طريق الهندسة الوراثية وتحتوي على جينات محورة بالحيوانات المعدلة وراثيًا.
مثال. البقرة المعدلة وراثيا "روزي".

السؤال 19.
كم عدد دورات PCR كافية للتضخيم المناسب لجزء الحمض النووي؟
إجابة:
20-30 دورة.

السؤال 20.
حدد العلاج الجيني.
إجابة:
العلاج الجيني: هو استبدال الجين المعيب بجين وظيفي سليم.

السؤال 21.
ما هي أهمية بنك الجينات؟
إجابة:
يوفر مخزونًا يمكن من خلاله الحصول على الجينات لتحسين الأصناف أو استخدامها في الهندسة الوراثية.

السؤال 22.
ما الذي يمكن أن يكون مصدر الحمض النووي القابل للحرارة؟
إجابة:
يتم الحصول على الحمض النووي بالحرارة من بكتيريا Thermus Aquaticus.

السؤال 23.
ما هي العلامات القابلة للتحديد؟
إجابة:
تسمى الجينات القادرة على تحديد الخلية المحولة من الخلايا غير المؤتلفة بالعلامات القابلة للتحديد.

السؤال 24.
لماذا يستخدم إنزيم السليوليز لعزل المادة الوراثية من الخلايا النباتية وليس من الخلايا الحيوانية؟ (CBSE 2010)
إجابة:
يستخدم السليلوز لكسر جدار الخلية في الخلايا النباتية بينما تفتقر الخلايا الحيوانية إلى جدار الخلية. يتكون جدار الخلية من السليلوز الذي يمكن تكسيره بواسطة السليلوز.

السؤال 25.
أعط مثالا واحدا لكل من النباتات المعدلة وراثيا والحيوانات المعدلة وراثيا.
إجابة:

السؤال 26.
ماذا سيكون التركيز المولي للحمض النووي البشري في الخلية البشرية؟
إجابة:
يمتلك البشر 3 م من الحمض النووي لكل خلية ، أي أن التركيز المولي هو 3.

السؤال 27.
هل الخلايا حقيقية النواة لها نوكليازات مقيدة؟
إجابة:
نعم ، تمتلك الخلايا حقيقية النواة نوكليازات مقيدة. يشاركون في التحرير (التدقيق اللغوي) وإصلاح الحمض النووي أثناء تكرار الحمض النووي.

السؤال 28.
قم بتسمية تقنية يمكن من خلالها فصل أجزاء الحمض النووي. (CBSE دلهي 2008)
إجابة:
احصل على الرحلان الكهربي.

السؤال 29.
يمكن أن تساعد تقنيات التكنولوجيا الحيوية في تشخيص العامل الممرض قبل ظهور أعراض المرض على المريض. اقترح أي أسلوبين من هذا القبيل. (CBSE خارج دلهي 2019)
إجابة:
PCR & # 8211 تفاعل البلمرة المتسلسل
ELISA & # 8211 مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم

السؤال 30.
لماذا لا يمكن أن يصبح الحمض النووي الفضائي جزءًا من الكروموسوم في أي مكان على طوله ويتضاعف؟ (CBSE 2014)
إجابة:
لتكاثر أي DNA غريب ، يجب أن يكون جزءًا من كروموسوم له تسلسل محدد يعرف باسم أصل النسخ المتماثل.

السؤال 31.
اذكر نوع الخلايا المضيفة المناسبة للمدافع الجينية لإدخال DNA غريب. (CBSE دلهي 2014)
إجابة:
زرع الخلايا.

السؤال 32.
قم بتسمية الإنزيمات المستخدمة لعزل الحمض النووي من الخلايا البكتيرية والفطرية لتقنية rDNA. (CBSE 2014)
إجابة:
ليسوزيم للخلية البكتيرية وكيتيناز للخلية الفطرية.

السؤال 33.
ما هو ايكو ارى؟ كيف يختلف EcoRI عن نوكلياز خارجي؟ (CBSE خارج دلهي 2015)
إجابة:
EcoRI هو إنزيم تقييد نوكلياز داخلي يقطع كلاً من حاملات الحمض النووي المتناوب في موضع معين من قاعدة النيتروجين 5 & # 8242 (GAATTC) 3 & # 8242 بينما يزيل نوكلياز خارجي النيوكليازات من أطراف خيوط الحمض النووي.

التكنولوجيا الحيوية: المبادئ والعمليات أسئلة إضافية مهمة نوع الإجابة المختصرة

السؤال رقم 1.
(ط) أثناء نواقل الاستنساخ ، أيهما سيفضل من قبل علماء التكنولوجيا الحيوية أو العاثيات أو البلازميدات. يبرر مع العقل.
إجابة:
يفضل علماء التكنولوجيا الحيوية العاثيات للاستنساخ على البلازميدات لأن لديهم عددًا كبيرًا جدًا من النسخ من الجينوم داخل الخلايا البكتيرية بينما قد تحتوي بعض البلازميدات على نسخة واحدة أو نسختين لكل خلية وقد يكون للبعض الآخر 15-100 نسخة لكل خلية. تعتبر نواقل العاثيات أكثر كفاءة من البلازميدات في استنساخ أجزاء كبيرة من الحمض النووي.

(2) قم بتسمية البقرة الأولى المعدلة وراثيا التي تم تطويرها واذكر التحسن في جودة المنتج الذي تنتجه. (ورقة عينة CBSE 2018-19)
إجابة:
أنتجت البقرة المعدلة وراثيا روزي لبنًا غنيًا بالبروتين البشري (2.4 جرام لكل لتر).

السؤال 2.
ما هما التقنيتان الأساسيتان اللتان مكنتا من ولادة التكنولوجيا الحيوية؟
إجابة:
التقنيتان الأساسيتان اللتان مكنتا من ولادة التكنولوجيا الحيوية الحديثة هما:

  1. تقنيات الهندسة الوراثية لتغيير كيمياء المواد الجينية (DNA و RNA) ، لإدخالها في الكائنات الحية المضيفة وبالتالي تغيير النمط الظاهري للكائن الحي المضيف.
  2. الحفاظ على أجواء معقمة (خالية من التلوث الميكروبي) في عمليات الهندسة الكيميائية لتمكين نمو الميكروب / الخلية حقيقية النواة المطلوبة فقط بكميات كبيرة لتصنيع منتجات التكنولوجيا الحيوية مثل المضادات الحيوية واللقاحات والإنزيمات ، إلخ.

السؤال 3.
قم بعمل قائمة بأدوات تقنية الحمض النووي المؤتلف. (CBSE دلهي ، 2011)
إجابة:
الأدوات الرئيسية لتقنية الحمض النووي المؤتلف:

  1. أنزيمات التقييد
  2. إنزيمات البوليميراز
  3. إنزيمات دمج الجزيئات
  4. ثلاثة أبعاد
  5. الكائن المضيف.

السؤال 4.
ماذا يعني EcoRI؟ كيف اشتق اسمها؟
إجابة:
يشير EcoRI إلى اسم نوكلياز التقييد:

  1. أول حرف كبير من الاسم الذي يأتي من جنس Escherichia هو "E".
  2. يأتي الحرفان الصغيران الثانيان من النوع Coli من الخلايا بدائية النواة التي تم عزلها منها ، أي "co".
  3. الحرف R مشتق من اسم السلالة ، أي Escherichia coli Ry 13.
  4. يشير الرقم الروماني إلى الترتيب الذي تم به عزل الإنزيمات من تلك السلالة من البكتيريا.

السؤال 5.
ما هي تسلسل التعرف أو مواقع التعرف؟
إجابة:
تسمى المواقع التي تم التعرف عليها بواسطة نوكليازات التقييد بمواقع التعرف. تسلسلات التعرف مختلفة ومحددة لأنواع نوكليازات التقييد المختلفة. هذه التسلسلات متناغمة في طبيعتها.

السؤال 6.
تحديد المتجه. أعط خصائص "ناقل جيد".
إجابة:
المتجه هو جزيء DNA لديه القدرة على التكاثر في خلية مضيفة مناسبة ، وفيه يتم دمج جزء الحمض النووي المراد استنساخه للاستنساخ.

يجب أن يكون للمتجه الجيد الخصائص التالية:

  • يجب أن يكون له أصل النسخ المتماثل بحيث يكون قادرًا على التكرار بشكل مستقل.
  • يجب أن يكون من السهل عزلها وتنقيتها.
  • يجب أن يتم إدخاله بسهولة في الخلايا المضيفة.

السؤال 7.
ما هو الفرق بين نواقل الاستنساخ والتعبير؟
إجابة:
تسمى جميع النواقل التي تُستخدم لنشر إدخالات الحمض النووي في مضيف مناسب نواقل الاستنساخ. عندما يتم تصميم ناقل للتعبير عن ، أي إنتاج البروتين المحدد بواسطة إدراج الحمض النووي ، يُطلق عليه اسم ناقل التعبير.

السؤال 8.
ماذا تفهم بمصطلح علامة اختيار؟
إجابة:
علامة اختيار:

  1. الواسم هو جين يساعد في اختيار تلك الخلايا المضيفة التي تحتوي على الناقل (المحول) والقضاء على غير المحولات. يسمح بشكل انتقائي بنمو المحولات.
  2. تشمل الواسمات الشائعة القابلة للاختيار للإشريكية القولونية الجينات التي ترمز المقاومة للمضادات الحيوية مثل الأمبيسلين. الكلورامفينيكول تتراسيكلين والكاناميسين أو جين (i-galactosidase الذي يمكن التعرف عليه من خلال تفاعل اللون ، ولا تحمل الإشريكية القولونية العادية مقاومة ضد أي من هذه الأجسام المضادة.

السؤال 9.
اشرح المبدأ الذي يساعد في فصل أجزاء الحمض النووي في الرحلان الكهربائي للهلام. (CBSE Delhi 2009 C)
إجابة:
الحصول على الرحلان الكهربائي هو تقنية لجزيئات مثل DNA / RNA / بروتين على أساس حجمها تحت تأثير المجال الكهربائي بحيث تهاجر في اتجاه القطب الذي يحمل الشحنة المعاكسة. تتحرك الجزيئات المشحونة إيجابياً نحو القطب السالب (القطب الكهربي) والعكس صحيح. تتحرك هذه الجزيئات عبر وسيط أو مصفوفة ويمكن فصلها على أساس حجمها.

السؤال 10.
إعطاء تطبيقات تكنولوجيا PCR. (CBSE ، دلهي 2013)
إجابة:

  1. تضخيم الحمض النووي والحمض النووي الريبي.
  2. تحديد اتجاه وموقع شظايا التقييد بالنسبة لبعضها البعض.
  3. الكشف عن الأمراض الوراثية مثل فقر الدم المنجلي ، بيلة الفينيل كيتون والحثل العضلي.

السؤال 11.
لماذا يوصف "التحول الجيني بوساطة الأجرعية" في النباتات بأنه مهندس وراثي طبيعي للنباتات؟ (CBSE دلهي 2011)
إجابة:
الجراثيم الورمية هي بكتيريا ممرضة للنبات يمكنها نقل جزء من DNA البلازميد الخاص بها لأنها تصيب النباتات المضيفة. تنتج الأجرعية المرارة التاجية في معظم النباتات ثنائية الفلقة. تحتوي هذه البكتيريا على أورام كبيرة تحفز البلازميدات (Ti-plasmids) والتي تمرر الورم المسبب للجين إلى جينوم النبات المضيف. وهكذا يحدث نقل الجينات في الطبيعة دون تدخل بشري ومن ثم يوصف التحول الجيني بوساطة الأجرعية على أنه هندسة وراثية طبيعية في النباتات.

السؤال 12.
التفريق بين العلاج الجيني واستنساخ الجينات.
إجابة:
الاختلافات بين العلاج الجيني واستنساخ الجينات:

العلاج الجيني استنساخ الجينات
إنه استبدال و / أو تغيير الجينات المعيبة المسؤولة عن الأمراض الوراثية بواسطة الجينات الطبيعية. إنها تقنية الحصول على نسخ متطابقة من جزء معين من الحمض النووي أو الجين.

السؤال 13.
مما تعلمته ، هل يمكنك معرفة ما إذا كانت الإنزيمات أكبر أم أن الحمض النووي أكبر في الحجم الجزيئي؟ كيف عرفت؟
إجابة:
جزيئات الحمض النووي أكبر حجما مقارنة بالحجم الجزيئي للإنزيمات. الإنزيمات بروتينات. يحدث تخليق البروتين من جزء صغير من الحمض النووي يسمى الجينات.

السؤال 14.
كيف يعمل نوكلياز التقييد؟ (CBSE Delhi 2013 ، 2014 ، خارج دلهي 2019)
أو
ما هو المقص الجزيئي؟ اشرح دورهم. (CBSE 2009)
إجابة:
تسمى إنزيمات نوكلياز المقيدة بالمقص الجزيئي الذي يمكن أن يقطع الحمض النووي المزدوج الشريطة في مواقع محددة.

دور نوكلياز التقييد:

  • نوكلياز التقييد يفحص طول تسلسل الحمض النووي.
  • يجد تسلسل التعرف المحدد ، أي تسلسل النوكليوتيدات المتناوبة في الحمض النووي.
  • تقطع هذه الإنزيمات شريطة الحمض النووي بعيدًا قليلاً عن مركز المواقع المتناظرة.
  • وهكذا تترك نوكليازات التقييد امتدادات متدلية تسمى نهايات لزجة على كل خصلة.

السؤال 15.
كيف ولماذا يتم استخدام بكتيريا Thermus Aquaticus في تقنية الحمض النووي المؤتلف؟ يشرح. (CBSE دلهي 2009)
إجابة:
تُستخدم بكتيريا Thermus Aquaticus في تقنية الحمض النووي المؤتلف لأنها تحتوي على بوليميراز الحمض النووي القابل للحرارة (Taq. Polymerase) الذي يظل نشطًا أثناء التمسخ الناتج عن درجة حرارة عالية لخطوة من PCR.

يتم استخدام هذا الإنزيم أثناء تضخيم الجين باستخدام PCR (تفاعل البلمرة المتسلسل). يمكن استخدام الجزء المضخم للربط مع ناقل لمزيد من الاستنساخ.

السؤال 16.
اسم مصدر طق بوليميراز. اشرح مزاياها. (CBSE خارج دلهي 2009)
إجابة:
يتم استخراج Taq Polymerase من البكتيريا المقاومة للحرارة ، وهي Thermus Aquaticus. يظل نشطًا عند درجة حرارة أعلى ويستخدم لتمسخ الحمض النووي أثناء تفاعل البوليميراز المتسلسل.

السؤال 17.
ما هي البروتينات المؤتلفة؟ كيف تساعد المفاعلات الحيوية في إنتاجها؟ (CBSE خارج دلهي 2009 ، 2015)
إجابة:
البروتينات المؤتلفة. عندما يتم التعبير عن أي جين مشفر للبروتين في مضيف غير متجانس ، يطلق عليه اسم بروتين مؤتلف. تساعد المفاعلات الحيوية في إنتاج البروتينات المؤتلفة على نطاق واسع. يوفر المفاعل الحيوي الظروف المثلى لتحقيق البروتين المؤتلف المطلوب بالطرق البيولوجية.

السؤال 18.
ما المقصود بالاستنساخ الجيني؟
إجابة:
يسمى تكوين نسخ متعددة من جين معين استنساخ الجينات. يتم فصل الجين وربطه ببلازميد شبيه بالنواقل. يتم إدخال البلازميد المؤتلف في بكتيريا خالية من البلازميد من خلال التحول. تتكون البكتيريا المحولة لتتكاثر وتشكل مستعمرة. كل بكتيريا المستعمرة لديها نسخة من الجين.

السؤال 19.
يدعي كل من واسم النبيذ وعالم الأحياء الجزيئي الذي طور لقاحًا مؤتلفًا أنه متخصص في التكنولوجيا الحيوية. من برأيك هو الصحيح؟
إجابة:
كلاهما يعتبر من علماء التكنولوجيا الحيوية. تستخدم علامة النبيذ سلالة من الخميرة تنتج النبيذ عن طريق التخمير. يستخدم عالم الأحياء الجزيئية الجين المستنسخ للمستضد. يستخدم المستضد كلقاح. هذا يسمح بتكوين مستضد بكميات ضخمة. كلاهما يولد منتجات وخدمات باستخدام الكائنات الحية المفيدة للبشرية.

السؤال 20.
لقد قمت بإنشاء جزيء DNA مؤتلف عن طريق ربط الجين بناقل البلازميد. عن طريق الخطأ ، يضيف صديقك إنزيم نوكلياز خارجي إلى الأنبوب الذي يحتوي على الحمض النووي المؤتلف. كيف ستتأثر تجربتك وأنت تخطط للانتقال إلى التحول الآن؟
إجابة:
من غير المحتمل أن تتأثر التجربة لأن جزيء الحمض النووي المؤتلف دائري ومغلق ، وليس له نهايات حرة. وبالتالي ، لن يكون ركيزة لإنزيم نوكلياز خارجي الذي يزيل النيوكليوتيدات من الأطراف الحرة للحمض النووي.

السؤال 21.
اشرح العمل الذي قام به كوهين وبوير والذي ساهم بشكل كبير في التكنولوجيا الحيوية. (CBSE2012)
إجابة:
عمل كوهين وبوير:

  1. اكتشاف نوكلياز تقييد ، إنزيم من بكتريا قولونية يقطع الحمض النووي بتسلسل متناوب.
  2. تحضير الحمض النووي المؤتلف (البلازميد والحمض النووي ذي الأهمية).
  3. أسس عملهم تقنية الحمض النووي المؤتلف (rDNA) والتي تسمى أيضًا الهندسة الوراثية.

السؤال 22.
كيف تتشكل "النهايات اللاصقة" على خيوط الحمض النووي؟ لماذا يسمى هؤلاء؟ (CBSE دلهي 2014)
إجابة:
1. تقطع إنزيمات التقييد شريطة الحمض النووي بعيدًا قليلاً عن مركز موقع المتناظر ، ولكن بين نفس القاعدتين على خيوط متقابلة. نتيجة لذلك ، يتم ترك الأجزاء الفردية التي تقطعت بهم السبل في كل نهاية. تسمى هذه الامتدادات المتدلية للحمض النووي "النهايات اللاصقة".

2. تمت تسمية الأطراف اللاصقة بهذا الاسم لأنها تشكل روابط هيدروجينية مع نظيراتها المقطوعة التكميلية. يساعد الالتصاق في عمل DNA ligase.

السؤال 23.
كيف يتم الحفاظ على نظام الاستزراع المستمر في المفاعلات الحيوية ولماذا؟ (CBSE دلهي 2019)
إجابة:
من أجل الحفاظ على نظام استزراع مستمر ، يتم تصريف الوسيط المستخدم من جانب واحد من المفاعل الحيوي ويتم إضافة الوسط الجديد من جانب واحد. ينتج هذا النوع من طرق الاستزراع كتلة حيوية أكبر تؤدي إلى إنتاجية أعلى من المنتج المطلوب.

السؤال 24.
يعتبر إنزيم Galactosidase علامة أفضل للاختيار. تبرير البيان. (CBSE دلهي 2019)
إجابة:
يمكن تمييز السلالات المؤتلفة بسهولة عن السلالات غير المؤتلفة بسهولة باستخدام هذه العلامة القابلة للتحديد. يتم الاختيار على أساس تغيير اللون. تزرع جميعها على مادة كروموجينية. سوف تتغير المواد غير المؤتلفة من عديم اللون إلى اللون الأزرق بينما يحدث التعطيل التدخلي لجين galactosidase في المؤتلف.

ومن ثم ، لم تظهر المواد المؤتلفة أي تغيير في اللون. هذه خطوة واحدة ، طريقة سهلة للاختيار.

التكنولوجيا الحيوية: المبادئ والعمليات أسئلة إضافية مهمة نوع الإجابة الطويلة

السؤال رقم 1.
ما هي الهندسة الوراثية؟ اشرح بإيجاز الخطوات المميزة الشائعة في جميع تقنيات الهندسة الوراثية.
أو
بمساعدة الرسوم البيانية تظهر الخطوات المختلفة في تكوين الحمض النووي المؤتلف من خلال عمل نوكلياز التقييد. (CBSE 2011)
إجابة:
الهندسة الوراثية: هي تقنية لتعديل الجينات بشكل مصطنع ومتعمد ليناسب احتياجات الإنسان. ويسمى أيضًا تقنية الحمض النووي المؤتلف أو ربط الحمض النووي.

إنه نوع من التكنولوجيا الحيوية:

  1. عزل المادة الوراثية التي لها الجين المعني.
  2. قطع الجين المعني من الجينوم والناقل بنفس إنزيم نوكلياز التقييد. تضخيم الجين المعني (PCR).
  3. ربط الجين ذي الأهمية والناقل باستخدام DNA ligase الذي يشكل rDNA.
  4. تحويل الحمض النووي الريبي إلى الخلية المضيفة.
  5. مضاعفة الخلية المضيفة لإنشاء استنساخ.


رسم تخطيطي يوضح الخطوات المختلفة المتضمنة في تقنية إعادة الارتباط بالحمض النووي لإنتاج بروتين مؤتلف.

السؤال 2.
ضع قائمة بثلاث سمات مهمة ضرورية لإعداد كائن معدّل وراثيًا.
إجابة:
الشروط اللازمة للتحضير:

  1. تحديد الحمض النووي مع الجينات المرغوبة.
  2. إدخال الحمض النووي المحدد في المضيف.
  3. صيانة الحمض النووي المُدخل في المضيف ونقل الحمض النووي إلى ذريته.

السؤال 3.
كيف يتم تسمية إنزيمات نوكلياز التقييد؟ اكتب أمثلة. (CBSE 2014
إجابة:
تكون تسمية إنزيمات التقييد كما يلي:

  1. يأتي الحرف الأول من الاسم من الجنس والحرفين التاليين من اسم نوع الخلية بدائية النواة التي تم عزلهم عنها.
  2. يأتي الحرف التالي من سلالة بدائيات النوى.
  3. تشير الأرقام الرومانية التي تلي هذه الأحرف الأربعة إلى الترتيب الذي تم به عزل الإنزيمات من تلك السلالة من البكتيريا.
  1. EcoR I معزول عن Escherichia coli RY 13.
  2. هند الثانية من أنفلونزا المستدمية.
  3. Bam H I من Bacillus amylotiquefaciens.
  4. سال الأول من Streptomyces Albus
  5. Pst I من Providencia stuartii.

السؤال 4.
اشرح أي ثلاث طرق لنقل الجينات ناقصًا. (CBSE خارج دلهي 2013)
إجابة:
نواقل نقل الجينات. فيما يلي الطرق الشائعة لنقل الجينات الناقلة.

  1. الحقن المجهري: الحقن المجهري هو عملية / تقنية إدخال جينات غريبة في خلية مضيفة عن طريق حقن الحمض النووي مباشرة في النواة باستخدام إبرة مجهرية أو ماصة مجهرية.
  2. التثقيب الكهربائي: Electroporation هي العملية التي يتم من خلالها إنتاج ثقوب عابرة في غشاء البلازما للخلية (المضيفة) لتسهيل دخول الحمض النووي الغريب.
  3. بندقية الجينات: بندقية الجينات هي تقنية قصف الجزيئات الدقيقة (جزيئات الذهب أو التنجستن) المغلفة بحمض نووي غريب بسرعة كبيرة في الخلية المستهدفة.

السؤال 5.
اكتب ملاحظة على ناقل الاستنساخ.
إجابة:
نواقل الاستنساخ:

  1. البلازميدات والعاثيات هي النواقل شائعة الاستخدام
  2. تُستخدم النواقل المهندسة وراثيًا حاليًا أيضًا لربط الحمض النووي الغريب بسهولة واختيار المواد المؤتلفة من المواد غير المؤتلفة.
  3. الميزات التالية مطلوبة لتسهيل الاستنساخ في ناقل:
    (أ) أصل التكرار (أوري)
    (ب) علامة اختيار
    (ج) موقع الاستنساخ (الاعتراف)
    (د) صغر حجم المتجه.

السؤال 6.
ما هو تفاعل البوليميراز المتسلسل؟ ضع قائمة بالخطوات الثلاث الرئيسية. اعرض الخطوات برسم تخطيطي.
إجابة:

  1. PCR. تفاعل البلمرة المتسلسل.
  2. ثلاث خطوات من PCR.
    (أ) التمسخ
    (ب) التمهيدي التلدين و
    (ج) تمديد الاشعال.


الخطوات الثلاث لـ PCR

السؤال 7.
قم بتسمية نواقل الاستنساخ المختلفة واشرح كيف يمكن استخدام البلازميد في الهندسة الوراثية.
إجابة:
نواقل الاستنساخ:

  • البلازميدات
  • العاثيات
  • ناقلات النبات والحيوان
  • الجينات القافزة (الينقولات)
  • الكروموسومات الاصطناعية للبكتيريا والخميرة والثدييات (BAC ، YAC).

استخدام البلازميد كمادة وراثية يتم الحصول على البلازميدات من البكتيريا. يتم علاجهم باستخدام إنزيم نوكلياز مقيد للحصول على أجزاء من الجينوم المطلوب. يُسمح لهم بالاندماج بمساعدة إنزيم DNA ligase. يتم استخدام البلازميدات المؤتلفة المتكونة على هذا النحو كمادة وراثية.

السؤال 8.
أعط وسائل مختلفة يتم من خلالها تكوين مضيف كفء لتقنية الحمض النووي المؤتلف. لماذا وكيف يمكن جعل البكتيريا "كفؤة"؟ (CBSE دلهي 2013)
إجابة:
يجب أن تكون الخلية المضيفة مؤهلة بما يكفي لأخذ جزيء الحمض النووي للتحول حيث يمكن استخدام الطرق التالية.

  1. باستخدام الكاتيونات ثنائية التكافؤ: يتم علاج البكتيريا باستخدام الكالسيوم 2+ ، وما إلى ذلك بحيث يدخل الحمض النووي البكتيريا من خلال المسام الموجودة في جدار الخلية.
  2. الصدمة الحرارية: يمكن تحضين الخلايا على الجليد ثم عند 42 درجة مئوية لصدمة حرارية ثم وضعها مرة أخرى على الجليد.
  3. حقن مكروي: يتم حقن الحمض النووي المؤتلف مباشرة في نواة خلية حيوانية.
  4. بيوليستيك. تُعرف الخلايا التي يتم قصفها بجزيئات دقيقة عالية السرعة من الذهب أو التنجستن المغلفة بالحمض النووي باسم بندقية الجينات.

السؤال 9.
كيف يتم نقل الحمض النووي المؤتلف إلى المضيف؟
إجابة:
نقل الحمض النووي المؤتلف إلى المضيف:

  1. يجب أن تكون الخلايا البكتيرية مؤهلة لأخذ الحمض النووي ، ويتم ذلك عن طريق معالجتها بتركيز معين من الكالسيوم ، مما يزيد من كفاءة دخول الحمض النووي إلى الخلية من خلال المسام الموجودة في جدار الخلية.
  2. يمكن بعد ذلك دفع الحمض النووي المؤتلف إلى مثل هذه الخلايا عن طريق احتضان الخلايا مع الحمض النووي المؤتلف على الجليد متبوعًا بوضعها عند 42 درجة مئوية ثم وضعها مرة أخرى على الجليد (العلاج بالصدمة الحرارية) ،
  3. الحقن المجهري هو طريقة يتم فيها حقن الحمض النووي المؤتلف مباشرة في نواة الخلية الحيوانية بمساعدة الإبر الدقيقة أو الماصات الدقيقة.
  4. مسدس الجينات أو علم الأحياء هو طريقة مناسبة للخلايا النباتية ، حيث يتم قصف الخلايا بجزيئات دقيقة عالية السرعة من الذهب أو التنغستن مغلفة بالحمض النووي.
  5. تُستخدم مسببات الأمراض المنزوعة السلاح كناقلات عندما يُسمح لها بإصابة الخلية ، فهي تنقل الحمض النووي المؤتلف إلى المضيف.

السؤال 10.
لماذا لا يمكن للحمض النووي المرور عبر غشاء الخلية؟ كيف يمكن جعل البكتيريا مؤهلة لأخذ البلازميد؟ اشرح طريقة لإدخال دنا فضائي في خلية نبات مضيف. قم بتسمية العامل الممرض الذي يتم استخدامه كناقل منزوع السلاح. (CBSE خارج دلهي 2019)
إجابة:
الحمض النووي هو جزيء ماء وبالتالي لا يمكنه المرور عبر غشاء الخلية.

تصنع الخلايا البكتيرية "مؤهلة" من خلال معالجتها بتركيز محدد من الكاتيونات ثنائية التكافؤ مثل الكالسيوم من أجل امتصاص البلازميد. يزيد الكاتيون ثنائي التكافؤ من الكفاءة التي يدخل بها الحمض النووي البكتيريا عبر مسام جدار الخلية.

الإجراء: يتم إجبار الحمض النووي المؤتلف على الخلايا البكتيرية المضيفة "المختصة" عن طريق احتضانها على الجليد. ويلي ذلك وضعها لفترة وجيزة عند 42 درجة مئوية. يطلق عليه معالجة "مخزون الحرارة". مرة أخرى يتم وضعها على الجليد. تسمح هذه العملية للبكتيريا بأخذ الحمض النووي المؤتلف.

يتم استخدام مسدس الجينات أو الطريقة البيولوجية لإدخال الحمض النووي الغريب في الخلية المضيفة للنبات. هنا ، يتم قصف الخلايا النباتية بجزيئات دقيقة عالية السرعة من الذهب أو التنجستن مغلفة بالحمض النووي. يمكن استخدام الأورام الجرثومية أو الفيروسات القهقرية كناقل منزوع السلاح.

السؤال 11.
اكتب ملاحظة عن النواقل المستخدمة أثناء تقنية الحمض النووي المؤتلف. (CBSE دلهي 2008)
إجابة:
يتم استخدام ناقل أو ناقل DNA كحامل لنقل الحمض النووي المحدد إلى الخلايا. يعد البلازميد الذي يحتوي على حمضه النووي الصغير من بكتيريا خيارًا جيدًا لنقل الجينات غير المباشر لأنه يمكن أن ينتقل من خلية إلى أخرى ويصنع عدة نسخ من نفسه. ومع ذلك ، فإن الكروموسومات الاصطناعية من البكتيريا والخميرة تسمى BACs و YACs على التوالي أكثر كفاءة في نقل الجينات حقيقية النواة.

البلازميد والكروموسوم الاصطناعي الخميرة

السؤال 12.
(ط) تحديد الرسوم التوضيحية A و B في ما يلي:
(أ)
(ب)
إجابة:
أ = 5 & # 8242 GAATTC 3 & # 8242
علامات B لـ ORI (أصل النسخ المتماثل).

(2) اكتب المصطلح المعطى لـ A و C ولماذا؟
إجابة:
يمثل A تسلسلًا متناوبًا للنيوكليوتيدات. نهاية C- لزجة.

(3) قم بتوسيع PCR. اذكر أهميتها في التكنولوجيا الحيوية. (CBSE دلهي 2011)
إجابة:
PCR ، تفاعل البلمرة المتسلسل. يساعد في تضخيم الجينات.

السؤال 13.
اكتب دور المواقع التالية في متجه استنساخ pBR322:
(أ) ربطة
إجابة:
دور rop و ori وعلامة التحديد في متجه استنساخ pBR322.

دور rop: جين Rop ينظم عدد النسخ. تشارك عملية Rop في استقرار التفاعل بين RNA I و RNA II والذي بدوره يمنع تكرار pBR322.

(ب) ori
إجابة:
أصل النسخ المتماثل (أوري):

  • إنه تسلسل محدد لقواعد الحمض النووي ، وهو المسؤول عن بدء النسخ المتماثل.
  • يجب ربط الحمض النووي الغريب من أجل النسخ المتماثل بأصل النسخ المتماثل.
  • عادةً ما يكون للحمض النووي بدائية النواة أصل واحد للتكاثر ، في حين أن الحمض النووي حقيقي النواة قد يكون له أكثر من أصل واحد للنسخ المتماثل.
  • التسلسل مسؤول عن التحكم في عدد نسخ الحمض النووي المرتبط.

(ج) علامة اختيار (CBSE Delhi 2019 C)
إجابة:
علامة اختيار:

  • الواسم هو جين يساعد في اختيار تلك الخلايا المضيفة التي تحتوي على الناقل (المحول) والقضاء على غير المحولات.
  • تشمل الواسمات الشائعة القابلة للاختيار للإشريكية القولونية الجينات التي ترمز المقاومة للمضادات الحيوية مثل الأمبيسلين. يمكن التعرف على الكلورامفينيكول والتتراسيكلين والكاناميسين أو جين B-galactosidase من خلال تفاعل اللون.

السؤال 14.
(ط) اشرح أهمية تسلسل النوكليوتيدات المتناوب في تكوين الحمض النووي المؤتلف.
إجابة:
المتواليات المتناظرة ، أي تسلسل أزواج القاعدة تقرأ نفس الشيء على كل من خيوط الحمض النووي عندما يظل اتجاه القراءة كما هو ، على سبيل المثال
5 "- GAATTC - 3"
3 "- CTTAAG - 5"

يفحص كل نوكلياز تسلسل الحمض النووي بأكمله لتسلسل التعرف المتناوب.

(2) اكتب استخدام نوكلياز التقييد في العملية المذكورة أعلاه. (CBSE 2017)
إجابة:
عند العثور على التناظر ، يرتبط نوكلياز بالحمض النووي. إنها تقطع خيوط الحمض النووي المعاكسة ، ولكن بين نفس القواعد على كل من الخيوط وتشكل نهايات لزجة. تسهل هذه النهايات اللاصقة عمل إنزيم ليجاز الحمض النووي وتساعد في تكوين الحمض النووي المعاد تركيبه.

السؤال 15.
وصف أدوار الحرارة والبادئات وبكتيريا Thermus Aquaticus في عملية تفاعل البوليميراز المتسلسل. (CBSE 2017)
إجابة:
دور الحرارة: تساعد الحرارة في عملية التمسخ في تفاعل البوليميراز المتسلسل. يتم تسخين الحمض النووي مزدوج الشريطة في هذه العملية عند درجة حرارة عالية جدًا (95 درجة مئوية) بحيث ينفصل كلا الخيطين.

دور البادئات: البرايمرات عبارة عن أليغنوكليوتيدات صغيرة مركبة كيميائياً من حوالي 10-18 نيوكليوتيد. هذه مكملة لمنطقة DNA النموذجية وتساعد في تمديد السلسلة الجديدة. روت من البكتيريا الحرارية

Aquaticus: يتم عزل بوليميراز DNA Taq القابل للحرارة من هذه البكتيريا ، والتي يمكن أن تتحمل درجات حرارة عالية وتشكل حبلا جديدا.

السؤال 16.
كيف ساعد استخدام الأجرعية كناقلات في السيطرة على غزو Meloidogyne incognita في نباتات التبغ؟ اشرح بالتسلسل الصحيح. (CBSE 2018 ، خارج دلهي 2019)
أو
(أ) اكتب الآلية التي تمكن الأجرعات الورمية من تطوير الأورام في نبات الديكوت المضيف.
(ب) اذكر كيف تم تعديل الأورام الجرثومية وبعض الفيروسات القهقرية كنواقل مفيدة للاستنساخ. (CBSE Delhi 2019 C)
إجابة:
(أ) الاستنساخ
(ب) تصيب الديدان الخيطية Meloidogyne incognita جذور نباتات التبغ وتسبب انخفاضًا كبيرًا في المحصول.

لمنع هذه الإصابة ، تم اعتماد استراتيجية جديدة تعتمد على عملية تداخل الحمض النووي الريبي (RNAi).

تم إدخال الجينات الخاصة بالديدان الخيطية في النباتات المضيفة باستخدام نواقل الأجرعية. كان إدخال الحمض النووي من النوع الذي أنتج كلا من الحمض النووي الريبي الحسي والمضاد للحس في الخلايا المضيفة. كون هذين الرناين مكملين لبعضهما البعض ، شكلا RNA مزدوج الشريطة (dsRNA) الذي بدأ RNAi وبالتالي ، قام بإسكات mRNA معين من الديدان الخيطية. نتيجة لهذا الطفيلي لا يمكن أن يعيش في مضيف معدل وراثيا من خلال التعبير عن تدخل معين من الحمض النووي الريبي. لذلك ، فإن النبات المعدّل وراثيًا يحمي نفسه من الطفيلي.

السؤال 17.
اشرح الأدوار التالية بمساعدة مثال في كلٍ من تقنية الحمض النووي المؤتلف:
(ط) إنزيمات التقييد
إجابة:
أنزيمات التقييد :
(أ) تنتمي إنزيمات التقييد إلى فئة إنزيمات نوكليازات التي تكسر الأحماض النووية عن طريق شق روابط الفوسفوديستر الخاصة بها.
(ب) نظرًا لأن نوكليازات التقييد تقطع الحمض النووي في موقع تمييز محدد ، فإنها تُستخدم لقطع DNA المتبرع لعزل الجين المطلوب.
(ج) للجين المطلوب نهايات لزجة يمكن ربطها بسهولة بناقل الاستنساخ المقطوع بنفس إنزيمات التقييد ذات النهايات اللاصقة التكميلية لتشكيل الحمض النووي المؤتلف.
(د) مثال على ذلك هو EcoR1 الذي تم الحصول عليه من بكتيريا E.coli بكتيريا "R" التي تقطع الحمض النووي في موقع التعرف المتناوب المحدد.
5 "GAATTC 3"
3 "CTTAAG 5"

(2) البلازميدات (CBSE 2018)
إجابة:
البلازميدات: البلازميدات مستقلة ، وهي عبارة عن دنا مزدوج الجديلة دائري خارج الصبغيات للبكتيريا. يتم استخدامها كناقلات استنساخ في الهندسة الوراثية لأنها صغيرة وتتكاثر ذاتيًا. تحتوي بعض البلازميدات على جينات مقاومة للمضادات الحيوية والتي يمكن استخدامها كجينات علامة لتحديد البلازميدات المؤتلفة من تلك غير المؤتلفة.

للحصول على المنتجات المرغوبة ، يتم قطع البلازميدات وربطها بالجينات المرغوبة وتحويلها إلى خلية مضيفة للتضخيم. مثال على البلازميدات المعدلة صناعياً هو pBR322 (شيده بوليفار ورودريجيز) أو PUC (شيد في جامعة كاليفورنيا).

السؤال 18.
عندما يكون المنتج الجيني مطلوبًا بكميات كبيرة ، فإن البكتيريا المحولة مع البلازميد داخل البكتيريا تُزرع على نطاق واسع في مخمر صناعي يقوم بعد ذلك بتخليق البروتين المطلوب. يتم استخراج هذا المنتج من المخمر للاستخدام التجاري.
(أ) لماذا يتم تصريف الوسيط المستخدم من جانب بينما يُضاف الوسط الجديد من الجانب الآخر؟ يشرح.
إجابة:
في المفاعل الحيوي يتم تصريف الوسيط المستخدم وإضافة الوسيط الجديد للحفاظ على الخلايا في طور السجل / المرحلة التجريبية الأكثر نشاطًا من الناحية الفسيولوجية ،

(ب) ضع قائمة بأربعة شروط مثلى لتحقيق المنتج المطلوب في مفاعل حيوي. (ورقة عينة CBSE 2020)
إجابة:
شرط الحصول على المنتج المطلوب في مفاعل حيوي:

السؤال 19.
قائمة الخطوات في تشكيل rDNA.
إجابة:
خطوات تشكيل rDNA:
تتضمن تقنية الحمض النووي المعاد تجميعها الخطوات التالية:

  1. عزل الحمض النووي.
  2. تفتيت الحمض النووي عن طريق نوكلياز تقييد.
  3. عزل جزء الحمض النووي المطلوب.
  4. تضخيم الجين المعني.
  5. ربط جزء DNA في ناقل باستخدام DNA ligase.
  6. نقل جزء من الحمض النووي إلى المتجه باستخدام DNA ligase.

السؤال 20.
كيف يتم تضخيم الجين المعزول للفائدة؟ (CBSE Delhi 2019، 2019 C)
إجابة:
تضخيم الحمض النووي / الجين المعني:

  1. يشير التضخيم إلى عملية صنع نسخ متعددة من جزء الحمض النووي في المختبر.
  2. يستخدم تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR).
  3. تم تصميم العملية بواسطة K.Mullis ،
  4. تتضمن هذه التقنية ثلاث خطوات رئيسية:
    (أ) التمسخ
    (ب) التمهيدي التلدين و
    (ج) تمديد الاشعال.
  5. يتم تغيير طبيعة الحمض النووي مزدوج الشريطة عن طريق تعريضه لدرجات حرارة عالية.
  6. يتم استخدام مجموعتين من البادئات ، وهما الأجزاء القصيرة المركبة كيميائيًا من الحمض النووي (قليل النوكليوتيدات) ، والمكملة لجزء من الحمض النووي (موضع الاهتمام).
  7. يستخدم إنزيم بوليميراز DNA (Taq polymerase) لعمل نسخ من الحمض النووي باستخدام قالب الجينوم DNA والبرايمر.

السؤال 21.
ضع قائمة بالميزات المطلوبة لتسهيل الاستنساخ في ناقل. اعرض برسم تخطيطي متجه استنساخ الإشريكية القولونية الذي يظهر مواقع التقييد.
أو
رسم pBR322. (CBSE 2012 ، خارج دلهي 2019)
إجابة:
الميزات المطلوبة لتسهيل ناقلات الاستنساخ.

  1. أصل النسخ المتماثل (أوري)
  2. علامة اختيار
  3. مواقع الاستنساخ
  4. ناقلات لاستنساخ الجينات في النباتات والحيوانات
    مواقع ناقلات الاستنساخ

E. coli Cloning Vector pBr322 تظهر مواقع تقييد (Hindlll ، EcoRI ، BamHI ، Sal I ، Pvu II ، Pst I ، ClaI) ، جينات مقاومة المضادات الحيوية oriV (ampR و tetR). رموز Rop للبروتينات المشاركة في تكرار البلازميد.

السؤال 22.
بمساعدة رسم بسيط ، أظهر عمل إنزيم التقييد (EcoR1).
إجابة:
عمل انزيم التقييد.

تقطع Ecol الحمض النووي بين القاعدتين G و A فقط عندما يكون التسلسل GAATTC موجودًا في الحمض النووي.

السؤال 23.
اشرح أهمية (أ) ori و (b) ampR و (c) rop في ناقل E. colt. (CBSE خارج دلهي 2009 ، خارج دلهي 2019)
إجابة:

  1. أهمية ori: هذا تسلسل من حيث يبدأ النسخ المتماثل وأي قطعة من الحمض النووي ، عند ربطها بهذا التسلسل ، يمكن أن تتكاثر داخل الخلايا المضيفة ، فهي تسمح بنسخ متعددة لكل خلية.
  2. أهمية ampR: هو جين مقاومة المضادات الحيوية للأمبيسيلين. يساعد في اختيار خلايا المحولات.
  3. أهمية rop: يرمز للبروتينات المشاركة في تكرار البلازميد.

السؤال 24.
اسم أي اثنين من ناقلات الاستنساخ. صف الميزات المطلوبة لتسهيل الاستنساخ في ناقل. (ورقة عينة CBSE)
إجابة:
تعد البلازميدات والعاثيات مثالين على ناقل الاستنساخ. المتجه هو جزيء DNA لديه القدرة على التكاثر في خلية مضيفة مناسبة ويتم فيه دمج جزء الحمض النووي المراد استنساخه للاستنساخ.

يجب أن يكون للمتجه الجيد الخصائص التالية:

  • يجب أن تكون قادرة على التكرار بشكل مستقل.
  • يجب أن يكون من السهل عزله وتنقيته ،
  • يجب إدخاله بسهولة في الخلايا المضيفة.

نواقل الاستنساخ: جميع النواقل التي تُستخدم لتكاثر إدخالات الدنا في مضيف مناسب تسمى نواقل الاستنساخ. عندما يتم تصميم ناقل للتعبير عن ، أي إنتاج البروتين المحدد بواسطة إدراج الحمض النووي ، يُطلق عليه اسم ناقل التعبير.

السؤال 25.
ما هي المفاعلات الحيوية؟ ارسم نوعين من المفاعلات الحيوية. ما هي المنفعة؟ ما هو النوع الشائع من المفاعلات الحيوية؟ (CBSE دلهي 2013)
أو
كيف تساعد المفاعلات الحيوية في إنتاج البروتينات المؤتلفة؟ (CBSE خارج دلهي 2009)
أو
(ط) كيف ساعد تطوير المفاعل الحيوي في التكنولوجيا الحيوية؟
(2) اسم المفاعل الحيوي الأكثر استخدامًا ووصف عمله. (CBSE Delhi 2018، 2019 C)
إجابة:
لا يمكن أن تنتج المزارع الصغيرة الحجم كميات ملحوظة من المنتجات. لإنتاج هذه المنتجات بكميات كبيرة ، كان من الضروري تطوير "المفاعلات الحيوية" حيث يمكن معالجة كميات كبيرة (100-1000 لتر) من المزرعة. وبالتالي يمكن اعتبار المفاعلات الحيوية بمثابة أوعية يتم فيها تحويل المواد الخام بيولوجيًا إلى منتجات محددة ، باستخدام الخلايا الميكروبية أو النباتية أو الحيوانية أو البشرية أو الإنزيمات الفردية.

دور. يوفر المفاعل الحيوي الظروف المثلى لتحقيق المنتج المطلوب من خلال توفير ظروف النمو المثلى (درجة الحرارة ، ودرجة الحموضة ، والركيزة ، والأملاح ، والفيتامينات ، والأكسجين).

أحد أكثر المفاعلات الحيوية شيوعًا هو نوع التحريك.

يكون المفاعل ذو الخزان المقلوب أسطوانيًا أو حاوية ذات قاعدة منحنية تسهل خلط محتويات المفاعل. يعمل المحرك على تسهيل الخلط وتوافر الأكسجين في جميع أنحاء المفاعل الحيوي. بدلاً من ذلك ، يمكن تمرير الهواء عبر المفاعل. يتكون من نظام المحرض ، ونظام توصيل الأكسجين ، ونظام التحكم في الرغوة ، ونظام التحكم في درجة الحرارة ، ونظام التحكم في درجة الحموضة ، ومنافذ أخذ العينات بحيث يمكن سحب كميات صغيرة من المزرعة بشكل دوري.

(أ) مفاعل حيوي بسيط بخزان مزوَّد بتقليب (ب) مفاعل حيوي ذو خزان مقلَّب يتم تحريكه من خلاله يتم التخلص من فقاعات الهواء المعقمة

السؤال 26.
صف بإيجاز ما يلي:
(ط) أصل النسخ المتماثل (أوري).
إجابة:
(أ) هو تسلسل محدد لقواعد الحمض النووي ، وهو المسؤول عن بدء النسخ المتماثل.
(ب) ينبغي ربط الحمض النووي الغريب من أجل النسخ المتماثل بأصل النسخ المتماثل.
(ج) عادةً ما يكون للحمض النووي بدائية النواة أصل واحد للتكاثر ، في حين أن الحمض النووي حقيقي النواة قد يكون له أكثر من أصل واحد للنسخ المتماثل.
(د) التسلسل مسؤول عن التحكم في عدد نسخ الحمض النووي المرتبط.

(2) مفاعل حيوي.
إجابة:
(أ) هي أوعية يتم فيها تحويل المواد الخام بيولوجيًا إلى منتجات محددة باستخدام خلايا ميكروبية أو نباتية أو بشرية.
(ب) يوفر المفاعل الحيوي الظروف المثلى لتحقيق المنتج المطلوب من خلال توفير ظروف النمو المثلى ، ودرجة الحموضة ، وأملاح الركيزة ، والفيتامينات ، والأكسجين ، إلخ.
(ج) المفاعلات الحيوية شائعة الاستخدام من نوع التحريك.
(د) عادة ما يكون المفاعل ذو الخزان المقلوب أسطوانيًا أو بقاعدة منحنية لتسهيل خلط المحتويات.
(هـ) يعمل المحرك على تسهيل الخلط المتساوي وتوافر الأكسجين في جميع أنحاء المفاعل الحيوي.
(و) يحتوي المفاعل الحيوي على المكونات التالية:

  • نظام محرض.
  • نظام توصيل الأكسجين.
  • نظام تحكم بالرغوة.
  • نظام للتحكم في درجة الحرارة.
  • نظام التحكم في درجة الحموضة و
  • منافذ أخذ العينات.

(3) المعالجة النهائية.
إجابة:
(أ) يشير إلى سلسلة العمليات التي يجب أن يخضع لها المنتج المعدل وراثيًا قبل أن يصبح جاهزًا للتسويق.
(ب) تشمل العمليات عمليتين:

(ج) يجب أن يصاغ المنتج بمواد حافظة مناسبة.
(د) يجب أن تخضع هذه التركيبة لتجارب سريرية شاملة في حالة الأدوية. مطلوب أيضًا اختبار صارم لمراقبة الجودة.
(هـ) مطلوب أيضًا إجراء اختبار مناسب للرقابة على الجودة لكل منتج.

السؤال 27.
إلى جانب خصائص التهوية والخلط الأفضل ، ما المزايا الأخرى التي توفرها المفاعلات الحيوية للخزان المقلَّب للحصول على قوارير اهتزاز أكثر من اللازم؟
إجابة:
قوارير الرج هي القوارير التقليدية لدراسات التخمير أثناء الفحص الثانوي أو تطوير العمليات المختبرية. لذلك ، يتم استخدام المفاعلات الحيوية ذات الخزان المقلوب لإنتاج المنتج بكميات كبيرة.

إلى جانب التهوية والخلط:

  1. كما أنه يساعد في توفير ظروف النمو المثلى (درجة الحرارة ، ودرجة الحموضة ، والركيزة ، والأملاح ، والفيتامينات ، والأكسجين) لتحقيق المنتج المطلوب.
  2. فعاله من حيث التكلفه
  3. بسبب الحواجز ، فإن معدل نقل الأكسجين مرتفع للغاية
  4. قدرة التخمير أكثر.

السؤال 28.
اشرح بإيجاز ما يلي
(ط) PCR
(2) تقييد الإنزيمات والحمض النووي
(ثالثا) الكيتيناز. (CBSE 2012)
أو
اشرح الخطوات الثلاث المتضمنة في تفاعل البلمرة المتسلسل. (CBSE دلهي 2018C)
إجابة:
(1) تفاعل تفاعل البوليميراز المتسلسل PCR-Polymerase المتسلسل هو العملية التي يتم فيها تصنيع نسخ متعددة من الجين أو جزء من الحمض النووي محل الاهتمام في المختبر باستخدام البادئات وبوليميراز الحمض النووي.

آلية عمل تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR): تتضمن دورة تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) واحدة ثلاث خطوات أساسية: التمسخ والتليين والتمديد (البلمرة).
(أ) التمسخ. في خطوة التمسخ ، يتم تسخين الحمض النووي المستهدف إلى درجة حرارة عالية (عادةً 94 درجة مئوية) ، مما يؤدي إلى فصل الشريطين. ثم يعمل كل خيط من الحمض النووي المستهدف كقالب لتخليق الحمض النووي.

(ب) التلدين (التلدين = الانضمام). في هذه الخطوة ، يقوم اثنان من البادئات قليلة النوكليوتيد بالتصلب (تهجين) لكل قالب DNA أحادي الخيط لأن تسلسل البادئات مكمل للنهايات الثلاثة لقالب الحمض النووي. يتم تنفيذ هذه الخطوة عند درجة حرارة منخفضة اعتمادًا على طول وتسلسل البادئات.

(ج) التمهيدي التمهيدي (البلمرة): الخطوة الأخيرة هي امتداد ، حيث يتسبب بوليميريز الحمض النووي الطاق (لبكتيريا Thermus aquatics المحبة للحرارة) في تخليق منطقة الحمض النووي بين البادئات ، باستخدام dNTPs (deoxynucleoside triphosphates) و Mg 2+. وهذا يعني أن البادئات ممتدة تجاه بعضها البعض بحيث يتم نسخ جزء الحمض النووي الموجود بين البادئين.

درجة الحرارة المثلى لخطوة البلمرة هذه هي 72 درجة مئوية. لبدء الدورة الثانية ، يتم تسخين الحمض النووي مرة أخرى لتحويل كل الحمض النووي المركب حديثًا إلى خيوط مفردة ، يمكن أن يعمل كل منها الآن كقالب لتخليق المزيد من الحمض النووي الجديد. وبالتالي ، يمكن أن يعمل منتج التمديد لدورة واحدة كقالب للدورات اللاحقة وكل دورة تضاعف بشكل أساسي كمية الحمض النووي من الدورة السابقة. نتيجة لذلك ، من جزيء قالب واحد ، من الممكن توليد 2 ن جزيء بعد عدد n من الدورات.

  • تشخيص الممرض
  • تشخيص الطفرة النوعية
  • بصمة الحمض النووي
  • الكشف عن مسببات الأمراض النباتية
  • استنساخ شظايا الحمض النووي من بقايا البشر المحنطة والحيوانات المنقرضة.

(2) إنزيمات التقييد:
(أ) يطلق عليهم "مقص جزيئي" أو مشرط كيميائي.
(ب) إنزيمات التقييد ، التي يتم تصنيعها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة كآلية دفاع ، هي نوكليازات داخلية محددة ، والتي يمكن أن تشق الحمض النووي المزدوج الشريطة.
(ج) تنتمي إنزيمات التقييد إلى فئة من الإنزيمات تسمى نوكلياز nucleases.
(د) وهما نوعان:

  • نوكليازات خارجية ، التي تزيل النيوكليوتيدات من نهايات الحمض النووي.
  • نوكليازات داخلية ، تقطع الحمض النووي في مواضع محددة في أي مكان من طوله (داخل).

(هـ) تسلسل التعرف هو متماثل ، حيث يقرأ تسلسل أزواج القاعدة نفس الشيء على كل من خيوط الحمض النووي عندما يظل اتجاه القراءة كما هو ، أي اتجاه 5 & # 8242 → 3 & # 8242 أو 3 & # 8242 → 5 & # اتجاه 8242.
على سبيل المثال 5 & ​​# 8242 & # 8211 GAATTC & # 8211 3 & # 8242
3 & # 8242 & # 8211 CTTAAG & # 8211 5 & # 8242

(و) يعمل كل نوكلياز تقييد عن طريق فحص طول تسلسل الحمض النووي ويرتبط بالحمض النووي في تسلسل التعرف.
(ز) يقطع خيطي اللولب المزدوج في نقاط محددة في العمود الفقري للسكر والفوسفات ، بعيدًا قليلاً عن مركز المواقع المتناظرة ، ولكن بين نفس القاعدتين على كلا الجدولين.
(ح) نتيجة لذلك ، يتم إنتاج أجزاء واحدة تقطعت بهم السبل تسمى النهايات اللاصقة في نهايات الحمض النووي ، ويسهل هذا الالتصاق في النهاية عمل إنزيم ليجاز DNA.

  1. عندما يتم قطعها بنفس نوكلياز القيد الداخلي ، فإن شظايا الحمض النووي (للمتبرع وكذلك المضيف / المتلقي) تنتج نفس النوع من "الأطراف اللاصقة" التي يمكن ربطها من طرف إلى طرف بواسطة ليجازات الحمض النووي.
  2. الكيتيناز. يتكون جدار الخلية في الفطريات من مادة الكيتين. يستخدم الإنزيم في الفطريات لفتح الخلية لإطلاق الحمض النووي جنبًا إلى جنب مع الجزيئات الكبيرة مثل بروتينات RNA والدهون والسكريات.

السؤال 29.
ناقش مع معلمك واكتشف كيفية التمييز بينهما
(ط) DNA البلازميد والحمض النووي الكروموسومي
إجابة:
الاختلافات بين DNA البلازميد والحمض النووي الكروموسومي:

DNA البلازميد كروموسومات الحمض النووي
1. إنه جزيء DNA يتكاثر ذاتيًا ويوجد بشكل طبيعي في العديد من البكتيريا والخميرة. 1. الحمض النووي الكروموسومي موجود في كروموسومات جميع الكائنات الحية.
2. ليس ضروريا للنمو الطبيعي والانقسام. 2. ضروري للنمو والانقسام.
3. أنه يحتوي على معلومات عن بعض السمات. 3. أنه يحتوي على معلومات لجميع السمات.

(2) نوكلياز خارجي ونوكلياز داخلية (CBSE ، دلهي 2013)
إجابة:
الاختلافات بين نوكلياز خارجي و نوكلياز داخلي:

نوكلياز نوكلياز خارجي
يقطع الحمض النووي في موضع معين من قواعد النيتروجين في أي مكان داخل طول الحمض النووي باستثناء النهايات. يزيل هذا الإنزيم النيوكليوتيدات من الأطراف من 5 أو 3 نهايات من جزيئات الحمض النووي.

السؤال 30.
اجمع أمثلة التسلسلات المتناظرة من خلال استشارة معلمك. من الأفضل محاولة إنشاء تسلسل متناوب باتباع قواعد الزوج الأساسي.
إجابة:

السؤال 31.
هل يمكنك سرد 10 بروتينات مؤتلفة تستخدم في الممارسة الطبية؟ ابحث عن مكان استخدامها كعلاجات (استخدم الإنترنت).
إجابة:

بروتين مؤتلف الاستخدام العلاجي
1. الأنسولين لعلاج داء السكري
2. هرمون النمو البشري لعلاج التقزم
3. الإنترفيرون لعلاج الأمراض الفيروسية والسرطان والإيدز.
4. الستربتوكيناز لعلاج تجلط الدم.
5. عامل نخر الورم لعلاج الإنتان والسرطان
6. إنترلوكينز لعلاج السرطانات المختلفة.
7. مستضد التهاب الكبد B السطحي لقاح ضد التهاب الكبد- ب
8. عامل تحفيز مستعمرة المحببات لعلاج السرطان ومرض الإيدز وزراعة نخاع العظام
9. عامل تحفيز مستعمرة الخلايا المحببة - البلاعم لعلاج السرطان والايدز
10. هرمون النمو البقري لزيادة إنتاج الحليب.

السؤال 32.
كيف يتم عزل الحمض النووي في شكل نقي؟ (CBSE خارج دلهي 2009)
إجابة:
عزل الحمض النووي بالشكل المنقى:

  1. يجب عزل الحمض النووي في شكل نقي لعمل إنزيمات التقييد.
  2. يمكن إطلاق الحمض النووي من الخلايا عن طريق هضم غلاف الخلية عن طريق استخدام إنزيمات مثل الليزوزيم للخلايا البكتيرية ، والكيتيناز للخلايا الفطرية والسليولاز لخلايا النباتات.
  3. نظرًا لأن الحمض النووي يتشابك مع بروتينات الهيستون و RNAs ، تتم إزالة البروتينات عن طريق العلاج بالبروتياز والـ RNA بواسطة الريبونوكليز.
  4. تتم إزالة الشوائب الأخرى باستخدام العلاجات المناسبة.
  5. يتم ترسيب الحمض النووي المنقى عن طريق إضافة الإيثانول المبرد. يُنظر إليه على أنه خيوط رفيعة في التعليق.

السؤال 33.
كيف يتم عزل وتفتيت الحمض النووي ذي الأهمية في تقنية الحمض النووي المؤتلف؟ (CBSE خارج دلهي 2009 ، 2019)
إجابة:
1. تفتيت الحمض النووي: يتم تفتيت الحمض النووي عن طريق احتضان جزيئات الحمض النووي المنقى مع إنزيمات تقييد مناسبة في الظروف المثلى لدرجة الحرارة ودرجة الحموضة.

2. عزل الحمض النووي (الجين) المهم:
(أ) يتم فصل أجزاء الحمض النووي بواسطة تقنية تسمى الرحلان الكهربائي للهلام.
(ب) يتم تقطيع الحمض النووي إلى شظايا بواسطة نوكليازات تقييدية.
(ج) يتم فصل هذه الشظايا بتقنية تسمى الرحلان الكهربائي للهلام.
(د) يتم استخدام Agarose ، وهو البوليمر الطبيعي الذي يتم الحصول عليه من الأعشاب البحرية ، كمصفوفة.
(هـ) يتم فصل شظايا الحمض النووي المشحونة سالبة عن طريق إجبارها على التحرك عبر المصفوفة باتجاه القطب الموجب تحت مجال كهربائي.
(و) شظايا الحمض النووي تنفصل / تتحلل وفقًا لحجمها.
(ز) تكون الجزيئات المنفصلة ملطخة ببروميد الإيثيديوم ويتم تصورها بالتعرض للأشعة فوق البنفسجية ، كشرائط برتقالية زاهية اللون.
(ح) يتم قطع شرائط الدنا المنفصلة (على الجل) من الجل واستخلاصها من قطعة الهلام (شطف).
(ط) يتم تنقية أجزاء الحمض النووي هذه واستخدامها في بناء الحمض النووي المؤتلف من خلال ضمها إلى نواقل الاستنساخ.


إنزيم تقييد HincII (HindII)

يرجى الاطلاع على شهادة تحليل المنتج للحصول على معلومات حول ظروف التخزين ومكونات المنتج والمواصفات الفنية. يرجى الاطلاع على قائمة مكونات المجموعة لتحديد مكونات المجموعة. توجد شهادات التحليل وقوائم مكونات الأدوات ضمن علامة التبويب "المستندات".

Takara Bio USA، Inc.
الولايات المتحدة / كندا: +1.800.662.2566 & bull Asia Pacific: +1.650.919.7300 & Bull Europe: +33. (0) 1.3904.6880 & bull Japan: +81. (0) 77.565.6999
لأغراض البحث فقط. ليس للاستخدام في إجراءات التشخيص. & نسخ 2021 Takara Bio Inc. جميع الحقوق محفوظة. جميع العلامات التجارية مملوكة لشركة Takara Bio Inc. أو الشركات التابعة لها في الولايات المتحدة و / أو البلدان الأخرى أو أصحابها المعنيين. قد لا يتم تسجيل بعض العلامات التجارية في جميع الولايات القضائية. يتوفر المنتج الإضافي والملكية الفكرية ومعلومات الاستخدام المقيد على takarabio.com.

Takara Bio Europe عضو في Takara Bio Group ، وهي شركة رائدة في علوم الحياة ملتزمة بتحسين حالة الإنسان من خلال التكنولوجيا الحيوية. من خلال علاماتنا التجارية Takara و Clontech و Cellartis ، تتمثل مهمتنا في تطوير أدوات وخدمات مبتكرة عالية الجودة لتسريع الاكتشاف.


أ.ب. و دبليو. نعرب عن امتناننا لدعم مؤسسة Deutsche Forschungsgemeinschaft. غيغاواط. أشكر Don Comb و Jim Ellard على سنوات من الدعم لأبحاث إنزيم التقييد ، وريتش روبرتس وبيل جاك لتشجيعهم ، وأعضاء قسم أبحاث الطاقة المتجددة على العديد من المناقشات. نشكر زملائنا على مساهماتهم العديدة في مجال التقييد والتعديل ، لا سيما أولئك الذين لم نذكر عملهم بسبب نقص المساحة. نشكر المراجعين المجهولين للإصدارات المبكرة من هذه المقالة الذين أدت تعليقاتهم واقتراحاتهم إلى تحسينها بشكل كبير.

& # x02020 يرغب المؤلفون في أن يكون معروفًا ، في رأيهم ، أنه يجب اعتبار المؤلفين الأولين المؤلفين الأول المشترك.


تعد إنزيمات التقييد اليوم أداة لا غنى عنها للتكنولوجيا الحيوية. تكمن ميزة هذه الإنزيمات في أنها توفر وسيلة لقطع خيط مزدوج من الحمض النووي بدقة شديدة. تم تحديد أكثر من 19000 إنزيم مقيد حتى الآن. يتعرف كل من هذه الإنزيمات على نمط معين من النيوكليوتيدات في تسلسل الحمض النووي. هناك أربعة أنواع رئيسية من الإنزيمات المقيدة. من بين هؤلاء ، جذبت الإنزيمات المقيدة من النوع الثاني أكبر قدر من الاهتمام بسبب فائدتها كأدوات لتقنية الحمض النووي المؤتلف. تجاريًا ، يوجد حاليًا أكثر من 300 إنزيم تقييد من النوع الثاني ، مع أكثر من 200 نوع تسلسلي مختلف متاح. تم وصف عدد أقل بكثير من إنزيمات التقييد من النوع الأول والثالث والرابع ، لكن دراسات هذه الإنزيمات توفر معلومات غنية عن تفاعلات الحمض النووي والبروتين والحفز ، والعلاقات الأسرية البروتينية ، والتحكم في نشاط التقييد ، ومرونة مجالات البروتين.

في عام 1952 ، لاحظ سلفادور لوريا وطالبة الدراسات العليا ماري هيومان في جامعة إلينوي ظاهرة غريبة عند إجراء تجارب لدراسة تفكك الحمض النووي في البكتيريا المصابة بالعدوى. لقد بدأوا عملهم باستخدام الإشريكية القولونية ثم تحولوا إلى استخدام بكتيريا الشيغيلا بعد تعرضهم للكسر العرضي لأنبوب الاختبار المليء بثقافة الإشريكية القولونية الحساسة للعاثية. ولدهشتهم لاحظوا أن التعرض للشيغيلة منع نمو العاثيات (الفيروسات) في الإشريكية القولونية ولكن ليس في أنواع البكتيريا الأخرى. في سلسلة من التجارب الإضافية مع العاثيات الأخرى ومجموعة من مضيفات Escherichia coli و Shigella ، لاحظوا أن بعض العاثيات اختفت ثم عاودت الظهور عند زراعتها ببكتيريا مختلفة وأن العاثيات يمكن أن تنمو مرة أخرى في المضيف الأصلي بعد جيل واحد. وخلصوا إلى أن أيًا كان سبب التعديل في الفيروسات لم يكن طفرة جينية لأنه لم يكن تغييرًا دائمًا. وبدلاً من ذلك ، يبدو أن سببها البكتيريا المضيفة.لقد وصفوا العملية بالاختلاف الجيني "المستحث بالمضيف" ، والذي سمي فيما بعد بظاهرة تعديل التقييد. في غضون عام واحد ، قام علماء آخرون ، ES Anderson و A Felix في المختبر المرجعي المركزي المعوي في لندن وجو بيرتاني وجان ويجل في جامعة إلينوي ، بالإبلاغ عن ملاحظات حول الاختلاف الذي يتحكم فيه المضيف في الفيروسات البكتيرية. في عام 1962 ، اقترح فيرنر آربر وطالبة الدكتوراه ، ديزي دوسويكس ، بناءً على التجارب التي أجروها مع عاثية لامدا ، أن هذه الظاهرة يمكن تفسيرها عن طريق تقييد وتعديل إنزيمات تنتجها البكتيريا للدفاع عن نفسها ضد الفيروسات الغازية. عند التوسع في هذا الأمر ، افترض آربر أن البكتيريا تنتج إنزيمًا هضميًا يقطع الحمض النووي الفيروسي إلى أجزاء أصغر في مواقع محددة وإنزيمًا لتحفيز المثيلة أو تعديل الحمض النووي الخاص بها لحمايته من الإنزيم المقيد. في عام 1965 ، جادل آربر بأنه إذا كان من الممكن عزل وتوصيف إنزيمات التقييد ، فيمكن استخدامها كأداة معملية لشق الحمض النووي. بعد ثلاث سنوات ، حدد ويربر وطالبه بعد الدكتوراه ستيوارت لين أول إنزيم تقييد (EcoB) في الإشريكية القولونية وأظهروا تأثيره. في العام نفسه ، حدد ماثيو ميسلسون وطالبه ما بعد الدكتوراه روبرت يوان ، في جامعة هارفارد ، إنزيمًا مقيدًا آخر ، وهو EcoK ، من Escherichia coli. بعد فترة وجيزة ، في يوليو 1970 ، أعلن هاميلتون سميث وكينت ويلكوكس أنهما قاما بعزل وتمييز إنزيم مقيد (HindII) في نوع بكتيري ثان ، هو Haemophilus influenza ، وأثبتا أنه يفسد الحمض النووي للعاثية الأجنبية. بعد فترة وجيزة حدد سميث وطالبه ما بعد الدكتوراه توماس كيلي تسلسل النوكليوتيدات للموقع المحدد حيث قام HindII بشق الحمض النووي. أكد هذا فرضية آربر القائلة بأن الإنزيمات المقيدة انتقائية للغاية في مكان إجراء القطع. في غضون وقت قصير ، تم فهم الإجراء الأساسي لإنزيمات التقييد ، وفي عام 1971 ، أظهر زميل سميث ، دانيال ناثانز وطالبة الدراسات العليا كاثلين دانا ، الحمض النووي المشقوق لـ HindII لفيروس SV40 إلى 11 جزءًا محددًا جيدًا وكيف يتم تجميع هذه الأجزاء معًا لبناء الخريطة الجينية الكاملة لـ SV40 DNA. وضع هذا الأساس لاعتماد إنزيمات التقييد لأبحاث الحمض النووي.


كل ما تريد معرفته عن إنزيمات التقييد من النوع الثاني

ما هي استخدامات إنزيمات التقييد من النوع الثاني؟

إنزيمات التقييد من النوع الثاني هي الأنزيمات المألوفة المستخدمة في تطبيقات البيولوجيا الجزيئية اليومية مثل استنساخ الجينات وتفتيت الحمض النووي وتحليله. تشق هذه الإنزيمات الحمض النووي في مواضع ثابتة فيما يتعلق بتسلسل التعرف عليها ، مما يخلق شظايا قابلة للتكرار وأنماط منفصلة للهلام الكهربائي. تم اكتشاف وتمييز أكثر من 3500 إنزيم من النوع الثاني ، مع التعرف على حوالي 350 تسلسلًا مختلفًا للحمض النووي. تم التعرف على الآلاف أكثر من إنزيمات lsquoputative و rsquo من النوع الثاني من خلال تحليل الجينوم البكتيري المتسلسل والجينوم البدائي ، ولكنها لا تزال غير مميزة.

كيف يتم تسمية إنزيمات التقييد من النوع الثاني؟

تتم تسمية إنزيمات التقييد وفقًا للكائن الحي الدقيق الذي تم اكتشافها فيه. إنزيم التقييد lsquoHindIII & rsquo ، على سبيل المثال ، هو ثالث أنشطة نوكلياز عديدة موجودة في بكتيريا Haemophilus influenzae المصلي د. تضاف البادئة & lsquoR. & rsquo أحيانًا لتمييز إنزيمات التقييد عن إنزيمات التعديل التي تشاركها في الجسم الحي. وهكذا ، يشير & lsquoR.HindIII & rsquo على وجه التحديد إلى إنزيم التقييد ، و & lsquoM.HindIII & rsquo إلى إنزيم التعديل. عندما لا يكون هناك غموض ، يتم حذف البادئة & lsquoR. & rsquo.

النوع الثاني خصائص الانزيمات التقييدية

إن إنزيمات تقييد النوع الثاني متنوعة للغاية من حيث تسلسل الأحماض الأمينية ، والحجم ، وتنظيم المجال ، وتكوين الوحدة الفرعية ، ومتطلبات العامل المشترك وأنماط العمل. يتم تصنيفها بشكل فضفاض إلى أكثر من عشرة أنواع فرعية وفقًا لسلوكها الإنزيمي. هذا تصنيف عملي يعكس خصائصهم بدلاً من نسختهم. إنه لا يعكس بالضرورة العلاقات التطورية أو الهيكلية ، والأنواع الفرعية ليست متعارضة. يمكن أن ينتمي الإنزيم إلى عدة أنواع فرعية إذا أظهر كل من خصائصه المحددة. نناقش هذه الأنواع الفرعية بترتيبها من حيث الأهمية ، والأربعة الرئيسية هي النوع IIP و IIS و IIC و IIT.


تطبيقات إنزيمات التقييد (أهمية واستخدامات نوكليازات تقييدية في التكنولوجيا الحيوية)

نوكليازات التقييد (تسمى أيضًا بالمقص الجزيئي) هي فئة من إنزيمات نوكلياز التي تقطع خيط الحمض النووي في مواقع محددة. إنها إنزيمات نوكلياز داخلية محددة في الخلايا تتعرف أولاً على التسلسل المحدد (يسمى مواقع التقييد) داخل حبلا الحمض النووي وتشق العمود الفقري للفوسفودايستر للحمض النووي في مواقع محددة.

جائزة نوبل عام 1978 (في علم وظائف الأعضاء والطب) تقاسمها فيرنر أربور ودانييل ناثانز وهاملتون سميث لاكتشاف إنزيمات التقييد وتطبيقاتها في علم الوراثة الجزيئي. أصبحت إنزيمات التقييد الآن أداة حتمية لمعالجة الحمض النووي في دراسات إعادة التركيب المختلفة على حد سواء في المختبر و في الجسم الحي. التطبيقات الرئيسية لأنزيمات التقييد هي:

(1). بناء خرائط القيود

(2). بناء بصمات الحمض النووي

(3). تقنية الحمض النووي المؤتلف (تقنية rDNA)

(1). بناء خرائط القيود:

Ø خريطة القيود: رسم تخطيطي أو خريطة لجزيء DNA لكائن حي تُظهر مواقع انقسام محددة (مواقع تقييد).
Ø كان إنشاء خرائط التقييد أحد الاستخدامات الأولى الموصوفة لأنزيمات التقييد.
Ø تُستخدم خرائط التقييد لتحديد أجزاء الحمض النووي التي تحتوي على جينات معينة.
Ø يتم دمج البيانات المأخوذة من العديد من ملخصات التقييد لعينة DNA مشتركة لإنتاج خريطة تقييد كاملة ودقيقة.
Ø خرائط التقييد هي أيضًا تصميم وهندسة نواقل الاستنساخ والبلازميدات.

كيف يتم إنشاء خريطة القيود؟

& amp خذ عينة الحمض النووي في "x" عدد القوارير.
& amp "x" هو عدد إنزيمات التقييد التي لدينا (مثال 5).
& amp يعالج عينة الحمض النووي بإنزيم التقييد المحدد بشكل منفصل.
& amp بعد الهضم المقيد ، قم بتشغيل عينة الحمض النووي على هلام الاغاروز 2٪ مع علامة الحمض النووي لفصل أجزاء الحمض النووي.

& amp على هلام الاغاروز ، يتحرك أصغر جزء أسرع ويوجد في الجزء السفلي من الجل.

& amp ثم اكتشف حجم كل جزء وارسم خريطة وفقًا لحجم الأجزاء والحجم الإجمالي للحمض النووي السليم كما في الشكل التالي.

2. بناء بصمات الحمض النووي:

Ø بصمة الحمض النووي هي تقنية جنائية تُستخدم لتحديد الأفراد بناءً على الاختلافات في تسلسل الحمض النووي الخاص بهم.
Ø تتوفر الآن العديد من الطرق لبصمات الحمض النووي وأكثرها دقة هي الأساليب القائمة على تسلسل الحمض النووي.
Ø يمكن أيضًا استخدام إنزيمات التقييد لبناء بصمات أصابع الحمض النووي.
Ø إن بصمة الحمض النووي باستخدام إنزيمات التقييد هي في الواقع نسخة ممتدة من خرائط تقييد الحمض النووي.

Ø مبدأ بصمة الحمض النووي هو أن السلالات أو الأنواع المختلفة لعينة الحمض النووي سيكون لها خرائط تقييد مختلفة قليلاً.

Ø هذا الاختلاف في خرائط التقييد يرجع إلى اختلافها في تسلسل الحمض النووي.

Ø نظرًا لأن إنزيمات التقييد محددة التسلسل في عملها ، فإن خرائط التقييد التي تم الحصول عليها ستظهر أيضًا اختلافات كبيرة اعتمادًا على مدى اختلافات تسلسل الحمض النووي.

Ø تولد مناطق الحمض النووي في الكائن الحي شديدة التباين في عملية الهضم المقيدة بصمات فريدة من الحمض النووي.

Ø تُستخدم هذه الميزة في بصمة الحمض النووي لتحديد الطفرات أو الاختلافات في جينوم السكان.

Ø يمكن استخدام التباين في بصمات الحمض النووي لتحديد الأفراد في مجموعة كبيرة غير متجانسة.

Ø تستخدم بصمات الحمض النووي هذه على نطاق واسع في حل نزاعات الأبوة وتحديد المشتبه بهم في علوم الطب الشرعي وما إلى ذلك.

كيف تصنع بصمة الحمض النووي؟

هنا نستخدم عينة الحمض النووي من تحقيق الطب الشرعي (قضية اغتصاب)

يتم عزل الحمض النووي عن (1) الضحية ، (2) الدليل (مثل السائل المنوي أو الدم أو الشعر) و (3) المشتبه به (المشتبه بهم).

ثم يتم هضم عينة الحمض النووي باستخدام إنزيم تقييد معين.

يتم فصل الشظايا بعد عملية الهضم على هلام الاغاروز.

بعد الرحلان الكهربي ، تُنظف شظايا الحمض النووي (تُنقل) إلى غشاء نايلون بتقنية النشاف الجنوبية.

يتم بعد ذلك تغيير طبيعة الحمض النووي المرتبط ثم معالجته باستخدام مجسات ذات علامات إشعاعية.

تتهجين مجسات الحمض النووي المصنفة خصيصًا لشظايا التقييد الموجودة على غشاء النايلون والمشتقة من هذه المنطقة.

- يتم بعد ذلك التعرف على الأجزاء المصنفة بواسطة التصوير الشعاعي الذاتي.

يرد أدناه تمثيل تخطيطي لمخطط الأشعة الذاتية.

$ من النتائج يتضح أن المشتبه به أ هو المجرم الفعلي في التحقيق.

لتأكيد النتائج ، يمكن استخدام إنزيم تقييد مختلف وتحقيقات الحمض النووي المقابلة.

ميزة بصمة الحمض النووي في علم الطب الشرعي:

@ التحديد الدقيق للجاني بالأدلة الجزيئية.

@ من خلال الجمع بين تقنيات تفاعل البوليميراز المتسلسل ، يمكن استخدام حتى عينة الحمض النووي الصغيرة التي تم الحصول عليها من موقع الجريمة لتوليد بصمات الحمض النووي.

3. تقنية الحمض النووي المؤتلف (تقنية rDNA)

Ø تقنية إعادة التركيب هي تقنية اصطناعية في تكوين جزيئات DNA المعاد تجميعها لكائن حي مختلف عن طريق ضم أو إعادة توحيد أجزاء الحمض النووي الناتجة عن العلاج بالإنزيم المقيد.

Ø تم إنتاج أول DNA مؤتلف بواسطة ستانلي إن كوهين وهربرت بوير في عام 1973.

Ø في تجربتهم ، قاموا بدمج اثنين من البلازميدات pSC-101 و pSC-102 (لكل منهما جينات منفصلة مقاومة للمضادات الحيوية) وتم دمج الحمض النووي المعاد تكوينه حديثًا في الإشريكية القولونية.

Ø يحتوي pSC-101 على الجين الخاص بمقاومة التتراسيكلين.

Ø يحتوي pSC-102 على الجين الخاص بمقاومة الكاناميسين.

Ø تظهر البكتيريا المحولة بعد إعادة التركيب مقاومة لكل من هذه المضادات الحيوية.

Ø تتوفر الآن العديد من التقنيات المتنوعة في تقنية الحمض النووي المؤتلف.

Ø ومع ذلك ، فإن تقنية المؤتلف الأساسية بسيطة للغاية كما هو موضح أدناه:

خطوات تقنية الحمض النووي المؤتلف

$ الخطوة الأولى هي استخراج الحمض النووي الكلي للكائن الذي يحتوي على الجين المرغوب فيه.

$ الخطوة التالية هي توليد أجزاء من الحمض النووي أعلاه باستخدام إنزيم تقييد مناسب.

ثم يتم إدخال جزء الحمض النووي الذي يحتوي على الجين المعني في ناقل الاستنساخ لتكوين DNA مؤتلف أو خيمري. يمكن أن يكون ناقل الاستنساخ بلازميد أو عاثرة أو فيروس أو كروموسومات صناعية صغيرة مثل YAS و BAC.

$ بعد الاستنساخ ، أدخل المتجه المعاد تجميعه في خلية مضيفة مثل البكتيريا (E. coli). تحتوي معظم نواقل الاستنساخ على متواليات تسمح لها بالتكرار بشكل مستقل داخل الخلية المضيفة المختصة.

ثم استحث التعبير عن الجين المعني في الخلية المضيفة لإنتاج المنتج المطلوب.

يمكن استخلاص المنتج من الوسط باستخدام تقنيات المعالجة النهائية المناسبة.

(مصدر الصورة cc Wikipedia)

موقع التقييد في نواقل الاستنساخ

Ø تمتلك جميع نواقل الاستنساخ موقع استنساخ فريد.

Ø يحتوي موقع الاستنساخ هذا على التسلسل المستهدف من نوكلياز داخلي محدد للسماح بإدخال موقع محدد للحمض النووي الغريب.

Ø تمتلك نواقل البلازميد شائعة الاستخدام العديد من مواقع التقييد في موقع الاستنساخ ، ويسمى هذا الموقع في المتجه موقع الاستنساخ المتعدد أو رابط متعدد.

Ø إن نوكليازات التقييد المستخدمة في تقنية إعادة التركيب تنتج شظايا من الحمض النووي مع نتوءات مفردة مجدولة في نهاياتها 3 أو 5.

Ø تسمى هذه الأجزاء المتدلية نهايات لزجة أو نهايات متداخلة.

Ø يمكن لهذه الأجزاء المتدلية اللزجة أن تشكل زوجًا أساسيًا بشكل عابر مع نهايات لزجة مكملة لشظايا الحمض النووي المرغوبة بسهولة شديدة وعلى وجه التحديد.

Ø وهكذا ، في أبسط أنواع إعادة التركيب ، يتم استخدام إنزيم تقييد واحد لقطع ناقل الاستنساخ والجين المعني.

Ø بسبب التشابه في تكامل التسلسل ، فإن استخدام إنزيم التقييد الفردي يمكن أن يسبب مشكلتين: (1). ربط المتجه بدون إدخال و (2) يتم عكس اتجاه الجين المُدرج ذي الأهمية.

Ø استخدام اثنين من إنزيمات التقييد المنفصلة يمكن أن يتغلب على هذه المشكلة.

الدراسة دون اتصال بالإنترنت (بدون إنترنت)

الآن انت تستطيع تحميل ال بي دي إف من هذا المنصب بحرية مطلقة !

الرجاء الضغط على رابط التحميل / زر أدناه لحفظ المنشور كملف PDF واحد. سيتم فتح ملف PDF في نافذة جديدة في المتصفح نفسه. انقر بزر الماوس الأيمن على ملف PDF وحدد & # 8216حفظ باسم& # 8216 خيار حفظ الملف على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

لو سمحت شارك ملف PDF مع أصدقائك وأقاربك وطلابك وزملائك & # 8230


هناك ثلاث مجموعات رئيسية من نوكليازات التقييد (REases) تسمى الأنواع الأول والثاني والثالث (1 ، 2). منذ عام 1973 ، تم تسمية REases و DNA methyltransferases (MTases) بناءً على اقتراح أصلي من قبل Smith and Nathans (3). اقترحوا أن تبدأ أسماء الإنزيمات باختصار مكون من ثلاثة أحرف يكون فيه الحرف الأول هو الحرف الأول من الجنس الذي تم عزل الإنزيم منه والحرفان التاليان هما أول حرفين من اسم النوع. يمكن إضافة أحرف أو أرقام إضافية للإشارة إلى السلالات الفردية أو الأنماط المصلية. وهكذا ، فإن الإنزيم هينكان dII واحدًا من أربعة إنزيمات معزولة عن ح aemophilus في الانفلونزا النمط المصلي د. كانت الأحرف الثلاثة الأولى من الاسم مائلة. في وقت لاحق ، تم اعتماد اقتراح رسمي لتسمية الجينات المشفرة لـ REases و MTases (4). عندما لم يكن هناك سوى عدد قليل من الإنزيمات المعروفة ، كانت هذه المخططات مفيدة للغاية ، ولكن مع العثور على المزيد من الإنزيمات ، غالبًا من أجناس وأنواع مختلفة بأسماء تكون اختصاراتها المكونة من ثلاثة أحرف متطابقة ، ظهر تراخي كبير في اصطلاحات التسمية. بالإضافة إلى ذلك ، نحن نعلم الآن أن كل نوع رئيسي من الإنزيمات يمكن أن يحتوي على أنواع فرعية. ينطبق هذا بشكل خاص على إنزيمات النوع الثاني ، والتي تم تمييز أكثر من 3500 منها (5). في هذه الورقة ، نعيد النظر في اصطلاحات التسمية ونلخص مخططًا محدثًا يتضمن المعرفة الحالية حول تعقيدات هذه الإنزيمات. نصف مجموعة من اصطلاحات التسمية لـ REases و MTases المرتبطة بها. نظرًا لأنه تم تسمية نوكليازات الزرع (6) بطريقة مماثلة ، فإننا نقترح تطبيق إرشادات مماثلة على تلك المجموعة من الإنزيمات. أخيرًا ، من المهم إدراك أن الهدف من هذه الوثيقة هو توفير تسمية لهذه الإنزيمات ، وليس تقديم تصنيف صارم.

أولاً ، نقدم عددًا من التغييرات العامة والاختصارات القياسية والتعاريف الموصى بها للاستخدام.

1. يجب اعتبار "إنزيم التقييد" و "نوكلياز التقييد" مترادفين ويفضل الاختصار REase (أو في بعض الحالات ، R). ومع ذلك ، يمكن أيضًا استخدام الاختصار ENase ، والذي تم استخدامه على نطاق واسع. يجب تجنب الأسماء البديلة مثل القيود. يجب استخدام الاختصار R ‐ M للتقييد ‐ التعديل. يجب أن يختصر نوكلياز داخلي موجه إلى HEase.

2. ميثيل ترانسفيراز هو الاسم المفضل ، لأنه يصف النشاط بشكل صحيح. الميثيلاز ، على الرغم من استخدامه الشائع ، ليس دقيقًا تمامًا ويجب تجنبه في الطباعة. يجب أن يكون الاختصار MTase (أو في بعض الحالات ، M) هو المعيار.

3. لن يتم استخدام الخط المائل بعد الآن لأول اختصار مكون من ثلاثة أحرف لاسم REase أو MTase. تتجنب العديد من المجلات الخط المائل بالفعل ولا يمكن ترجمة الاصطلاح المائل بسهولة إلى أجهزة الكمبيوتر ولا يخدم أي غرض أساسي. سيستمر اصطلاح تسمية الإنزيمات المختلفة من نفس العزلة لنفس الكائن مع الأرقام الرومانية المتزايدة.

4. يجب ألا تتضمن أسماء الإنزيمات المقيدة مسافة بين الاختصار الرئيسي والرقم الروماني. هذه الممارسة ، التي تم استخدامها لتجنب المظهر غير الأنيق الذي يحدث عندما يتم وضع الأحرف الموجودة في الخطوط المائلة جنبًا إلى جنب مع الأحرف الموجودة في خط عادي ، غير صحيحة. الآن وبعد أن لم يعد يتم استخدام الحروف المائلة في الأسماء ، فلا يوجد سبب لمواصلة هذه الممارسة. سيتم التخلي عن المخطط السابق لاستخدام النقطة البارزة بعد البادئة ويجب استخدام نقطة عادية (نقطة). علاوة على ذلك ، باستثناء النقطة الفردية أو الواصلة (في نوكليازات داخلية موجّهة) التي تُستخدم لفصل البادئة عن الجزء الرئيسي من الاسم ، لا ينبغي استخدام علامات الترقيم ، مثل الأقواس أو النقاط أو الفواصل أو الشرطات المائلة في REase أو MTase الأسماء. يجب أن تظهر الأحرف الأبجدية الرقمية فقط. بالفعل من الإنزيمات نوستوك تم تغيير الأنواع C من Nsp الأصلي (7524) I إلى NspI والعديد من الأنواع الأخرى تغيرت أيضًا. الأحدث هو Bst4.4I ، والذي تغير إلى Bst44I.

5. سيستمر تحديد الأنواع الثلاثة الرئيسية من REASE مثل النوع الأول والنوع الثاني والنوع الثالث ، مع تفضيل الحرف "T" الكبير. ومع ذلك ، سيتم تقسيمها إلى أنواع فرعية كما هو موضح أدناه. سيتم إضافة نوع جديد من REase. هذا هو النوع الرابع ، والذي سيتضمن تلك الأنظمة التي تشق الحمض النووي الميثلي فقط كركيزة لها وتظهر فقط خصوصية ضعيفة ، مثل أنظمة McrA و McrBC و Mrr الإشريكية القولونية.

6. تحتوي قواعد بيانات التسلسل على العديد من الجينات التي تعتبر مرشحة ممتازة لترميز DNA MTases و REases ، بناءً على تشابه التسلسل. ستتم تسميتها وفقًا لنفس الإرشادات المستخدمة في الإنزيمات المميزة كيميائيًا ، ولكنها ستحمل اللاحقة P للإشارة إلى طبيعتها الاستفادية. بمجرد أن يتم توصيفها كيميائيًا حيويًا وإظهار أنها نشطة ، سيتم إسقاط P وسيتم تغيير أسمائها إلى اسم عادي مع الرقم الروماني التالي المناسب.

7. سيتم توسيع الاصطلاح الحالي لتسمية إنزيمات R ‐ M بالبادئة M ، R ، وما إلى ذلك لتشمل منتجات البروتين من الجينات ذات الصلة مثل البروتينات المسيطرة (مثل C.BamHI) والإنزيمات التي تشق G / عدم تطابق T (على سبيل المثال V.HpaII للإنزيم الشبيه بـ vsr المرتبط بنظام HpaII) و N.BstNBI للأنزيمات العادية. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم السماح بما يصل إلى حرفين في البادئة. سيؤدي ذلك إلى تمكين الإنزيمات ، مثل Eco57I ، مع كل من نشاط REase ونشاط MTase المدمج في بروتين واحد ليتم تعيينه RM.Eco57I. ستظل MTase المصاحبة لها كـ M.Eco57I. لاحظ أن الاتفاقية الحالية للسماح بتسمية REase إما ببادئة "R" أو بدونها ستستمر. وبالتالي ، سيتم اعتبار R.EcoRI و EcoRI مترادفين وكذلك RM.Eco57I و Eco57I.بالنسبة لبعض إنزيمات الخدش التي تم الحصول عليها من إنزيمات النوع IIT ، حيث تم تعطيل أحد الوحدتين الفرعيتين غير المتجانسة ، يجب تسمية إنزيمات التقطيع الطافرة الناتجة Nt.BbvCI أو Nb.BbvCI ، حيث "t" و "b" تشير إلى انقسام الشريط العلوي أو السفلي لتسلسل التعرف العادي.

8. عند وجود جيني REase أو MTase ومرتبطين بنظام R ‐ M واحد ، يجب الإشارة إليهما مع كون الحرف الثاني من البادئة العربية 1 أو 2. وبالتالي ، فإن منتجي الجين M من HphI R‐ سيكون نظام M هو M1.HphI و M2.HphI.

9. يجب أن تكون الاختصارات المعيارية للقواعد الميثيلية 5 ميثيل سيتوزين (m5C) ، N4 ‐ ميثيل سيتوزين (m4C) و N6 ميثيل أدينين (m6A). ليس من الضروري استخدام حرف مرتفع للرقم.

10. المتشيزومرات المتشابهة هي REases تتعرف على نفس التسلسل. يُطلق على المثال الأول الذي تم اكتشافه اسم النموذج الأولي وجميع الإنزيمات اللاحقة التي تتعرف على نفس التسلسل هي عبارة عن متماثلات متشابهة للنموذج الأولي. الكيزومرات الجديدة هي تلك المجموعة الفرعية من المتشابهات المتشابهة التي تتعرف على نفس التسلسل ، لكنها تنقسم في مواضع مختلفة عن النموذج الأولي. وبالتالي ، فإن AatII (تسلسل التعرف: GACGT ↓ C) و ZraI (تسلسل التعرف: GAC ↓ GTC) عبارة عن متماثلات جديدة لبعضها البعض ، في حين أن HpaII (تسلسل التعرف: C ↓ CGG) و MspI (تسلسل التعرف: C ↓ CGG) هما متماثلان ، ولكن ليس الفكيزومرات الجديدة. التعيينات المماثلة ليست مناسبة لـ MTases ، حيث لا يتم تحديد الاختلافات بين الإنزيمات بسهولة وعادة ما لا يتم تمييزها بشكل جيد.

11. وحدات MTases المنفردة (أي غير مرتبطة بـ REase) مثل السد و Dcm MTases لـ بكتريا قولونية وسيتم تسمية MTases حقيقية النواة مثل Dnmt1 و Dnmt3a بشكل منهجي وفقًا للقواعد العامة الموضوعة لأنزيمات بدائية النواة. وهكذا ، فإن الاسم المنهجي لـ Dam MTase بكتريا قولونية سيكون K12 هو M.EcoKDam وسيكون MTase لصيانة الفئران M.MmuDnmt1. ومع ذلك ، سيكون من المقبول الإشارة إليهم بأسمائهم التافهة الأكثر شيوعًا ، Dam ، Dcm ، Dnmt1 ، وما إلى ذلك ، ولكنه سيبسط البحث الآلي والإحالة المرجعية للأدب إذا كان الاسم المنهجي ، بما في ذلك بادئة M ، يظهر أيضًا على الأقل في البداية في منشور. يتم أيضًا تسمية MTases المنفردة التي تحمل العدوى أو الفيروسات بالبادئة M واسم الفيروس أو الفيروس الذي يحملها. اختياريًا ، قد يتم تضمين اسم المضيف. وبالتالي ، فإن MTase المشفر بواسطة phage SPR من العصوية الرقيقة يدعى M.SPRI (7) و MTase المشفر بواسطة الفيروس البدائي ϕCh1 من Natrialba Magadii يدعى M.NmaPhiCh1I (8).

12. يجب أن تلتزم قواعد تسمية الجينات لأنظمة النوع الثاني R-M بمقترحات Szybalski وآخرون. (4) مع الامتدادات الواضحة لاستيعاب جينات C و V و N. وبالتالي ، يجب أن يكون الاسم بالكامل مائلاً ، وسيكون الحرف الأول صغيرًا وسيصبح الحرف (الأحرف) الكبيرة المستخدمة كبادئة للبروتين لاحقة الجين. وهكذا يصبح الجين لـ EcoRI ecoRIR وذلك ل MTase الخاص به ecoRIM. في حالة الجينات التي تحتوي على بادئتين في اسم البروتين ، فإن اسم الجين سيشمل كلا الحرفين من البادئة. وهكذا ، سيصبح جين RM.Eco57I eco57IRM. في حالة إنزيمات النوع الأول ، يجب أن يتبع اختصار الكائن المصدر بالتعيينات الجينية التقليدية ، hsdS ، hsdR و hsdM. وبالتالي ، فإن الجينات الثلاثة لنظام تقييد EcoKI ستكون ecoKIhsdM, ecoKIhsdR و ecoKIhsdS. ومع ذلك ، سيكون من المقبول حذف ملحق إيكوكي حيثما كان ذلك مناسبا.

13. يحدث أحيانًا أن هناك حاجة إلى جينين لنشاط إنزيم واحد ، مما يؤدي إلى ترميز وحدتين فرعيتين بشكل فعال. في هذه الحالات ، يجب أن يحمل الجينان ومنتجاتهما لاحقة A و B. على سبيل المثال ، BbvCI عبارة عن REase غير متجانس. سيطلق على منتجي الجينين R.BbvCIA (أو BbvCIA فقط) و R.BbvCIB (أو BbvCIB فقط) ، وسيكون الإنزيم المجسم النشط هو BbvCI. لاحظ أن جهازي MTASE المنفصلين لهذا النظام سيكونان M1.BbvCI و M2.BbvCI. بالنسبة إلى الإنزيمات مثل Eco57I ، التي تحتوي على كل من نشاط نوكلياز داخلي و MTase في نفس سلسلة عديد الببتيد ، يُشار إلى نوكلياز داخلي باسم RM.Eco57I ، ولكن نشاط MTase الثاني المرتبط بهذا النظام سيطلق عليه M.Eco57I. بالنسبة لـ MTases ، مثال على ذلك هو M.AquI ، الذي يحتوي على جين واحد يقوم بترميز المنطقة الطرفية N حتى منتصف المنطقة المتغيرة لهذا m5C MTase وجين ثاني يقوم بترميز المنطقة الطرفية C المتبقية (9). في هذه الحالة ، يجب الإشارة إلى جزأين من هذا البروتين باسم M.AquIA و M.AquIB والجينات باسم أكيام و aquIBM.


CBSE Class 12 ملاحظات مراجعة علم الأحياء الفصل 11 & # 8211 التكنولوجيا الحيوية: المبادئ والعمليات

تنزيل ملف PDF مجاني للفصل 12 من علم الأحياء الفصل 11 - التكنولوجيا الحيوية: مذكرات مراجعة المبادئ والعمليات ومذكرات رئيسية قصيرة أعدها مدرسو الأحياء الخبراء من أحدث إصدار من كتب CBSE (NCERT).

مبادئ التكنولوجيا الحيوية وأدوات تكنولوجيا الحمض النووي لإعادة التركيب:
1. التكنولوجيا الحيوية يمكن تعريفها على أنها استخدام الكائنات الحية الدقيقة أو النباتات أو الخلايا الحيوانية أو مكوناتها لإنتاج منتجات وعمليات مفيدة للإنسان. وفقًا للاتحاد الأوروبي للتكنولوجيا الحيوية (EFB) ، فإن التكنولوجيا الحيوية هي دمج العلوم الطبيعية والكائنات الحية والخلايا وأجزاء منها والنظائر الجزيئية للمنتجات والخدمات. صاغ كارل إريكي مصطلح "التكنولوجيا الحيوية" في عام 1919.
2- تستند مبادئ التكنولوجيا الأحيائية إلى مفهوم التقنيات التالية:
(ط) الهندسة الوراثية هي تقنية لتغيير كيمياء المادة الجينية (DNA / RNA) ، لإدخالها في كائنات أخرى وبالتالي تغيير النمط الظاهري للكائن الحي المضيف.
(2) الصيانة الكافية للظروف المعقمة لدعم نمو الميكروبات / الخلايا حقيقية النواة المطلوبة فقط بكميات كبيرة لتصنيع منتجات التكنولوجيا الحيوية مثل المضادات الحيوية واللقاحات والإنزيمات ، إلخ.
3 - تشمل تقنيات الهندسة الوراثية ما يلي:
(ط) إنشاء الحمض النووي المؤتلف عن طريق الجمع بين الجينات المرغوبة.
(2) نقل الجينات.
(3) صيانة الحمض النووي في استنساخ المضيف والجينات.
يمكن تلخيص الخطوات الأساسية في الهندسة الوراثية على النحو التالي:
(ط) تحديد الحمض النووي مع الجينات المرغوبة.
(2) إدخال الحمض النووي المحدد في المضيف.
(3) صيانة الحمض النووي الذي تم إدخاله في نقل المضيف hrtd للحمض النووي إلى ذريته.
4. بناء أول حمض نووي اصطناعي مؤتلف
(ط) تم تحقيق ذلك من خلال ربط الجين الذي يرمز لمقاومة المضادات الحيوية ببلازميد أصلي (دنا دائري خارج الصبغيات بشكل مستقل) من السالمونيلا تيفيموريوم.
(2) أنجز ستانلي كوهين وهربرت بوير ذلك في عام 1972.
(3) قاموا بعزل الجين المقاوم للمضادات الحيوية عن طريق قطع قطعة من الحمض النووي من البلازميد.
(4) تم قطع الحمض النووي في مواقع محددة بواسطة المقص الجزيئي ، أي إنزيمات التقييد.
(5) تم بعد ذلك ربط القطعة المقطوعة من الحمض النووي بالحمض النووي البلازميدي مع إنزيم DNA ligase. يعمل DNA البلازميد كناقلات لنقل قطعة الحمض النووي المرتبطة به.
(6) عندما يتم نقل هذا الحمض النووي إلى E. coli ، فإنه يمكن أن يتكاثر باستخدام إنزيم DNA polymerase للمضيف الجديد ويصنع نسخًا متعددة.
(7) هذه القدرة على مضاعفة نسخ الجينات المقاومة للمضادات الحيوية في E. coli كانت تسمى استنساخ الجين المقاوم للمضادات الحيوية في E. coli.
5. أدوات تكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف هي كما يلي:
(ط) إنزيمات التقييد (2) إنزيمات البوليميراز
(3) Ligases (4) ناقلات
(5) الكائن الحي المضيف المختص.
6. تستخدم إنزيمات التقييد أو "المقص الجزيئي" لقطع الحمض النووي.
(ط) تم عزل إنزيمين من الإشريكية القولونية المسئولة عن تقييد نمو العاثيات في عام 1963 ، أحدهما أضاف مجموعة الميثيل إلى الحمض النووي والآخر قطع الحمض النووي إلى شرائح. كان يسمى لاحقًا نوكلياز تقييد.
(2) تم عزل أول نوكلياز هند الثاني تقييد بواسطة سميث ويلكوكس وكيلي (1968). وجدوا أنه دائمًا ما يقطع جزيئات الحمض النووي في نقطة معينة من خلال التعرف على تسلسل محدد من ستة أزواج أساسية تعرف باسم تسلسل التعرف.
(3) إلى جانب Hind II ، تم الآن عزل أكثر من 900 إنزيم تقييد ، من أكثر من 230 سلالة من البكتيريا ، كل منها يتعرف على تسلسلات التعرف المختلفة.
(4) تسمية إنزيمات التقييد
(أ) الحرف الأول مشتق من اسم الجنس والحرفين التاليين من اسم النوع للخلية بدائية النواة التي تُستخرج منها الإنزيمات.
(ب) توضح الأرقام الرومانية بعد الاسم الترتيب الذي تم به عزل الإنزيمات من السلالة البكتيرية.
على سبيل المثال ، يأتي Eco RI من Escherichia coli RY13 و Eco RII يأتي من E. coli R 245 ، إلخ.
(5) تنتمي إنزيمات التقييد إلى فئة من الإنزيمات تسمى نوكليازات nucleases.
نوكلياز نوعان:
نوكليازات خارجية تزيل النيوكليوتيدات من النهايات.
Endonucleases يقطعون مواقع محددة داخل الحمض النووي.
(أ) يتعرف كل نوكلياز داخلي على تسلسلات نيوكليوتيدات متناوبة معينة في الحمض النووي.
(ب) المتناظرة في الحمض النووي هو أ. تسلسل الأزواج الأساسية التي تقرأ نفسها على الخيوط عندما يظل اتجاه القراءة كما هو.
على سبيل المثال ، تقرأ التسلسلات التالية نفس الشيء على الخيوط في اتجاه 5 - & gt 3 وكذلك اتجاه 3 - & gt 5.
5 ′ - GAATTC - 3
3 ′ - CTTAAG - 5
(6) آلية عمل إنزيمات التقييد

(أ) تقوم إنزيمات التقييد بقطع شريط الحمض النووي بعيدًا قليلاً عن مركز المواقع المتناظرة ، ولكن بين نفس القاعدتين على الخيوط المقابلة.
(ب) هذا يترك أجزاء واحدة تقطعت بهم السبل في النهايات.
(ج) هناك امتدادات متدلية تسمى النهايات اللاصقة على كل خيوط كما هو مذكور في الشكل أعلاه. تم تسميتها بذلك ، لأنها تشكل روابط هيدروجينية مع نظيراتها المقطوعة التكميلية.
(د) تسهل لزوجة الأطراف عمل إنزيم DNA ligase.
(هـ) تُستخدم نوكليازات تقييدية في الهندسة الوراثية لتكوين جزيئات مؤتلفة من الدنا ، والتي تتكون من دنا من مصادر / جينومات مختلفة.
(و) تكون هذه الأطراف اللاصقة مكملة لبعضها البعض عند قطعها بنفس إنزيم التقييد ، وبالتالي يمكن ضمها معًا (من طرف إلى طرف) باستخدام روابط DNA.
7. فصل وعزل شظايا الحمض النووي
(ط) قطع الحمض النووي عن طريق التقييد ينتج نوكليازات في شظايا الحمض النووي.
(2) تسمى التقنية ، التي تفصل أجزاء الحمض النووي بناءً على حجمها ، بالهلام الكهربائي.
(3) شظايا الحمض النووي هي جزيئات سالبة الشحنة. يمكن فصلها عن طريق إجبارها على التحرك نحو القطب الموجب تحت مجال كهربائي من خلال وسط / مصفوفة.
(4) الوسيط الأكثر شيوعًا هو الاغاروز ، وهو بوليمر طبيعي مستخرج من الأعشاب البحرية.
(5) تنفصل شظايا الحمض النووي (تتحلل) وفقًا لحجمها من خلال تأثير الغربلة الذي يوفره هلام الاغاروز. كلما كان حجم الشظية أصغر ، كلما تحركت أبعد.

(6) لا يمكن تصور شظايا الحمض النووي المنفصلة إلا بعد تلطيخ الحمض النووي بمركب يعرف باسم بروميد الإيثيديوم متبوعًا بالتعرض للأشعة فوق البنفسجية.
(7) يمكن رؤية شظايا الحمض النووي على أنها عصابات برتقالية زاهية اللون. يتم قطع هذه العصابات المنفصلة من هلام الاغاروز واستخراجها من قطعة الهلام. هذا يسمى شطف.
(8) يمكن استخدام شظايا الحمض النووي المنقى في بناء الحمض النووي المؤتلف عن طريق ضمها مع نواقل الاستنساخ.
8. نواقل الاستنساخ هي جزيئات الحمض النووي التي يمكن أن تحمل قطعة دنا أجنبية إلى الخلية المضيفة.
(ط) يمكن أن تكون النواقل المستخدمة في تكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف:
(أ) البلازميدات تقوم بشكل مستقل بتكرار DNA دائري خارج الكروموسومات.
(ب) الجراثيم الفيروسات التي تصيب البكتيريا.
(ج) نواقل الكوسميدات الهجينة المشتقة من البلازميدات التي تحتوي على موقع cos من العاثية X.
(2) يمكن تعريف رقم النسخ بأنه عدد نسخ المتجهات الموجودة في الخلية.
(3) تحتوي البكتيريا على عدد كبير لكل خلية ، وبالتالي فإن عدد نسخها مرتفع أيضًا في الجينوم.
(4) تحتوي البلازميدات على نسخة واحدة أو نسختين فقط لكل خلية.
(5) يمكن أن يختلف رقم النسخ من 1-100 أو أكثر من 100 نسخة لكل خلية.
(6) إذا تم ربط قطعة غريبة من الحمض النووي مع العاثية أو DNA البلازميد ، يمكن مضاعفة عددها مساوية لعدد نسخة البلازميد أو العاثية.
(7) الميزات المطلوبة لتسهيل الاستنساخ في Vector
(أ) أصل النسخ المتماثل (أوري) (ب) علامة اختيار
(ج) مواقع الاستنساخ (د) نواقل استنساخ الجينات في النباتات والحيوانات.
(أ) أصل النسخ المتماثل (Ori) هو تسلسل يبدأ من حيث يبدأ النسخ المتماثل.
• أي قطعة من الحمض النووي عند ربطها بهذا التسلسل يمكن أن تتكاثر داخل الخلايا المضيفة.
التسلسل مسؤول أيضًا عن التحكم في رقم نسخة الحمض النووي المرتبط.
(2) تساعد العلامة القابلة للتحديد في تحديد والقضاء على غير المحولات والسماح بشكل انتقائي بنمو المحولات.
• التحول هو عملية يتم من خلالها إدخال قطعة من الدنا في بكتيريا مضيفة.
• الجينات التي ترمز المقاومة للمضادات الحيوية مثل الأمبيسلين ، الكلورامفينيكول ، التتراسيكلين أو الكاناميسين ، إلخ ، هي بعض الواسمات المفيدة للإشريكية القولونية.

• يتم إجراء ربط الحمض النووي الغريب في موقع تقييد موجود في أحد الجينين المقاومين للمضادات الحيوية. مثال على ذلك ربط الحمض النووي الأجنبي في موقع Bam HI لجين مقاومة التتراسيكلين في المتجه pBR322.
- »ستفقد البلازميدات المؤتلفة مقاومة التتراسيكلين بسبب إدخال الحمض النووي الغريب. ولكن ، لا يزال من الممكن اختياره من غير المؤتلف عن طريق طلاء المحولات على الأمبيسلين المحتوي على وسط.
- »يتم بعد ذلك نقل المحولات التي تنمو على وسط يحتوي على الأمبيسلين على وسط يحتوي على التتراسيكلين.
- »سوف تنمو المؤتلفات في الأمبيسلين المحتوي على وسط ولكن ليس على الوسط الذي يحتوي على التتراسيكلين.
سوف تنمو المواد غير المؤتلفة على الوسط الذي يحتوي على كلا المضادات الحيوية.
في هذا المثال ، يساعد أحد الجينات المقاومة للمضادات الحيوية في اختيار المحولات بينما "يتم تعطيل الجين الآخر المقاوم للمضادات الحيوية بسبب إدخال" الحمض النووي الغريب ويساعد في اختيار المواد المؤتلفة.
* اختيار المؤتلفات بسبب تعطيل المضادات الحيوية هو إجراء مرهق ، لذلك يتم تطوير علامات بديلة قابلة للاختيار والتي تميز المؤتلف عن غير المؤتلف على أساس قدرتها على إنتاج اللون في وجود ركيزة كروموجينية.
- »في هذه الطريقة ، يتم إدخال الحمض النووي المؤتلف ضمن تسلسل ترميز إنزيم J3-galactosidase.
- »يؤدي هذا إلى تعطيل إنزيم P-galactosidase (تثبيط إدخال).
- & gt تنتج المستعمرات البكتيرية التي لا تحتوي البلازميدات على حشو ، لونًا أزرق ، لكن البعض الآخر لا ينتج أي لون ، عندما ينمو على ركيزة كروموجينية.
(ج) مواقع الاستنساخ مطلوبة لربط الحمض النووي الغريب بالناقل.
• يتطلب المتجه عددًا قليلاً جدًا من مواقع التعرف على إنزيمات التقييد الشائعة الاستخدام أو مواقع فردية.
• إن وجود أكثر من موقع تمييز واحد داخل النواقل سيولد عدة شظايا تؤدي إلى مضاعفات في استنساخ الجينات.
(د) نواقل استنساخ الجينات في النباتات والحيوانات كثيرة تستخدم لاستنساخ الجينات في النباتات والحيوانات.
• في النباتات ، يتم استخدام بلازميد (Ti) المحرض للورم في الأجرعية المورمة كناقل للاستنساخ.
- »الجراثيم الورمية هي أحد مسببات الأمراض للعديد من نباتات الديكوت.
- »يسلم قطعة من الحمض النووي المعروفة باسم T-DNA في بلازميد Ti والتي 1 تحول الخلايا النباتية الطبيعية إلى خلايا سرطانية لإنتاج مواد كيميائية
التي تتطلبها مسببات الأمراض.
• تستخدم الفيروسات القهقرية ، والفيروسات الغدية ، وفيروس الورم الحليمي الآن أيضًا كناقلات استنساخ في الحيوانات بسبب قدرتها على تحويل الخلايا الطبيعية إلى خلايا سرطانية.
9. الكائن الحي المضيف المختصة (للتحول مع الحمض النووي المؤتلف) مطلوب لأن الحمض النووي هو جزيء ماء ، لا يمكن أن يمر عبر أغشية الخلايا ، وبالتالي ، يجب أن تكون البكتيريا مؤهلة لقبول جزيئات الحمض النووي ،
(ط) الكفاءة هي قدرة الخلية على امتصاص الحمض النووي الغريب.
(2) طرق جعل الخلية مختصة هي كما يلي.
(أ) الطريقة الكيميائية في هذه الطريقة ، يتم معالجة الخلية بتركيز محدد من | كاتيون ثنائي التكافؤ مثل الكالسيوم لزيادة حجم المسام في جدار الخلية.
ثم يتم تحضين الخلايا مع الحمض النووي المؤتلف على الجليد ، ثم يتم وضعها لفترة وجيزة عند 42 درجة مئوية ثم إعادة وضعها على الجليد. وهذا ما يسمى بعلاج الصدمة الحرارية.
• هذا يمكن البكتيريا من امتصاص الحمض النووي المؤتلف.
(ب) الطرق الفيزيائية في هذه الطريقة ، يتم حقن الحمض النووي المؤتلف مباشرة في نواة الخلية الحيوانية عن طريق طريقة الحقن المجهري.
• في النباتات ، يتم قصف الخلايا بجزيئات دقيقة عالية السرعة من الذهب أو التنغستن مغلفة بالحمض النووي تسمى علم الأحياء أو طريقة بندقية الجينات.
(ج) نواقل مسببات الأمراض منزوعة السلاح عندما يُسمح لها بإصابة الخلية ، تنقل المؤتلف
الحمض النووي في المضيف.