Βιολογία Θετικών Σπουδών Γ' Λυκείου

Βιολογία Θετικών Σπουδών – Εκδόσεις ΜΠΑΧΑΡΑΚΗ

από το γονιδίωμα του βακτηρίου

Bacillus thuringiensis

το γονίδιο το οποίο

είναι υπεύθυνο για την παραγωγή της τοξίνης που καταστρέφει έντομα και

σκώληκες. Τα δύο διαφορετικά μόρια DNA αναμιγνύονται και ενώνονται

επειδή έχουν μονόκλωνα συμπληρωματικά άκρα με τη βοήθεια του ενζύμου

DNA δεσμάση. Έτσι δημιουργείται το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο Ti (που

δεν προκαλεί πλέον όγκους στα φυτά) το οποίο μεταφέρεται σε καλλιέργεια

φυτικών κυττάρων από καλαμπόκι και ενσωματώνεται στο γενετικό τους

υλικό. Από τα κύτταρα αυτά θα δημιουργηθούν τα νέα φυτά τα οποία

παράγουν πλέον την τοξίνη που καταστρέφει έντομα και σκώληκες και είναι

ανθεκτικά στα διάφορα έντομα. Το πρώτο φυτό στο οποίο ενσωματώθηκε το

γονίδιο ανθεκτικότητας στα έντομα του

Bacillus thuringiensis

ήταν το

καλαμπόκι. (Τα γενετικά τροποποιημένα φυτά αυτού του τύπου αποτελούν

τις ποικιλές Bt).

Ιχνηθέτηση είναι η σήμανση χημικών μορίων με τη χρήση ραδιενεργών

ισοτόπων, φθοριζουσών ουσιών, κ.τ.λ.

Οι διαδικασίες στις οποίες γνωρίζετε ότι βρίσκει εφαρμογή η ιχνηθέτηση

είναι το πείραμα των Hershey και Chase και η υβριδοποίηση με τους

ανιχνευτές.

Η οριστική επιβεβαίωση ότι το DNA είναι το γενετικό υλικό ήλθε το 1952 με

τα κλασικά πειράματα των Hershey και Chase, οι οποίοι μελέτησαν τον κύκλο

ζωής του βακτηριοφάγου. Οι ερευνητές ιχνηθέτησαν τους φάγους με

ραδιενεργό

S, που ανιχνεύει τις πρωτεΐνες αλλά όχι το DNA, και με

ραδιενεργό

P, που ανιχνεύει το DNA αλλά όχι τις πρωτεΐνες. Στη συνέχεια

με ραδιενεργούς φάγους μόλυναν βακτήρια. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι

μόνο το DNA των φάγων εισέρχεται στα βακτηριακά κύτταρα και είναι ικανό

να "δώσει τις απαραίτητες εντολές", για να πολλαπλασιαστούν και να

παραχθούν οι νέοι φάγοι.

Μια γονιδιωματική βιβλιοθήκη περιέχει έναν τεράστιο αριθμό από

κλωνοποιημένα κομμάτια χρωμοσωμικού DNA, τα οποία έχουν παραχθεί με

δράση κάποιας περιοριστικής ενδονουκλεάσης. Ορισμένα από τα κομμάτια

αυτά περιέχουν ολόκληρα γονίδια, άλλα περιέχουν κομμάτια γονιδίων και

άλλα τμήματα DNA που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Έτσι, πρέπει μέσα από

όλα αυτά τα κομμάτια να εντοπίσουμε αυτό που θέλουμε να μελετήσουμε. Η

τεχνική που χρησιμοποιείται συνήθως περιλαμβάνει τη χρήση

ιχνηθετημένων ανιχνευτών μορίων DNA ή RNA που περιέχουν αλληλουχίες

συμπληρωματικές προς το κλωνοποιημένο DNA. Οι ανιχνευτές

αναμειγνύονται με το DNA της βιβλιοθήκης (το οποίο έχει αποδιαταχθεί) και

υβριδοποιούν (η υβριδοποίηση είναι η σύνδεση μονόκλωνων

συμπληρωματικών αλυσίδων DNA ή συμπληρωματικών DNA-RNA) μόνο το

συμπληρωματικό τους DNA.