72 / 350
71
Βιολογία Θετικών Σπουδών – Εκδόσεις ΜΠΑΧΑΡΑΚΗ
ειδικές αλληλουχίες DNA από ένα σύνθετο μείγμα μορίων DNA, χωρίς τη
μεσολάβηση ζωντανού κυττάρου. Η τεχνική αυτή, που άρχισε να εφαρμόζεται
ευρέως από το 1985, έχει αυξήσει την ευαισθησία των γενετικών αναλύσεων
και έχει πολλές πρακτικές εφαρμογές. Για παράδειγμα χρησιμοποιείται στην
Ιατρική για τη διάγνωση ασθενειών όπως του AIDS, στην εγκληματολογία για
τη διαλεύκανση υποθέσεων και στη μελέτη DNA από απολιθώματα.
2.
Η τεχνική της παραγωγής μονοκλωνικών αντισωμάτων αναπτύχθηκε το 1975
και ακολουθεί την εξής διαδικασία: Ένα επιλεγμένο αντιγόνο χορηγείται με
ένεση σε ποντίκι και προκαλεί ανοσολογική αντίδραση με αποτέλεσμα να
αρχίσει η παραγωγή αντισωμάτων από εξειδικευμένα Β-λεμφοκύτταρα.
Ύστερα από δύο εβδομάδες αφαιρείται ο σπλήνας και απομονώνονται τα Β-
λεμφοκύτταρα. Τα κύτταρα αυτά συντήκονται με καρκινικά κύτταρα και
παράγονται τα υβριδώματα που παράγουν μονοκλωνικά αντισώματα. Τα
υβριδώματα μπορούν να φυλάσσονται για μεγάλα χρονικά διαστήματα στην
κατάψυξη (-80°C) και να παράγουν οποιαδήποτε στιγμή το συγκεκριμένο
μονοκλωνικό αντίσωμα σε μεγάλες ποσότητες.
3.
Το βακτήριο
Bacillus thuringiensis
, που ζει στο έδαφος, παράγει μια ισχυρή
τοξίνη, η οποία μπορεί να καταστρέψει πολλά είδη εντόμων και σκωλήκων και
είναι 80.000 φορές πιο ισχυρή από πολλά εντομοκτόνα. Τα βακτήρια αυτά
μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την καταπολέμηση των εντόμων,
δημιουργώντας διαγονιδιακά φυτά που είναι ανθεκτικά σε βακτήρια και
σκώληκες (φυτά της ποικιλίας Bt). Επίσης, το βακτήριο
Agrobacterium
tumefaciens
, το οποίο ζει στο έδαφος, διαθέτει τη φυσική ικανότητα να
μολύνει φυτικά κύτταρα μεταφέροντας σ' αυτά ένα πλασμίδιο που ονομάζεται
Ti (Ti = tumor inducing factor). Το πλασμίδιο Ti
ενσωματώνεται στο γενετικό
υλικό των φυτικών κυττάρων, και δημιουργεί εξογκώματα (όγκους) στο σώμα
των φυτών.
Αναλυτικά, η διαδικασία παραγωγής διαγονιδιακών φυτών, ανθεκτικών στα
έντομα, με τη χρήση της τεχνολογίας του ανασυνδυασμένου DNA και του
βακτηρίου
Bacillus thuringiensis
είναι η ακόλουθη:
Απομονώνουμε από το βακτήριο
Agrobacterium tumefaciens
το πλασμίδιο Ti,
το οποίο μεταφέρεται σε φυτικά κύτταρα και προκαλεί όγκους σ’ αυτά.
Κόβουμε με μια περιοριστική ενδονουκλεάση (π.χ. την EcoRI) το πλασμίδιο Ti
μέσα στην αλληλουχία του DNA όπου βρίσκονται τα γονίδια που είναι
υπεύθυνα για τη δημιουργία όγκων στα φυτά. Με την ίδια περιοριστική
ενδονουκλεάση κόβουμε και απομονώνουμε 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