¿Qué métodos de ingeniería genética existen y cómo funcionan?

Answer 1

No soy un experto, así que espero que otros se expandan.
Esto se basa en cursos universitarios de biología introductoria y no en experiencia de laboratorio con ingeniería genética.
(Asumo conocimientos básicos de ADN)

La visión muy amplia:

A) Insertar una secuencia de ADN.
B) Eliminar una secuencia de ADN / desordenar la secuencia de ADN para que no funcione.
C) Orientación al ADN : cambie parte del ADN para crear mutaciones puntuales, etc. mediante el uso de mecanismos comunes de corrección de errores en la división de células especiales (recombinación homóloga).

Como no soy un experto, me centraré en A) para explicar cómo se puede tratar con el ADN en general.

A) La visión amplia:

1) Comienzas con una pieza de ADN que quieres insertar en el organismo diferente.
2) Se corta y se inserta en una simple “estructura vectorial”.
3) Usted inyecta su vector en el organismo objetivo y verifica si la inserción fue exitosa. (para organismos más grandes de varios sótanos debe hacerse “al nacer” para que todas las células tengan la mutación)

A) los detalles

1) Básicamente, se da cuenta de lo que hacen sus genes en el ADN al “eliminar” diferentes partes del ADN y observar cómo afecta al organismo / extrapolar de experimentos anteriores, o crear una mutación aleatoria (por ejemplo, radiación) y luego seleccionar el organismo con el deseo Rasgos, y buscar mutaciones en su ADN.

2) Tiene una serie de herramientas disponibles para duplicar, cortar, seleccionar y unir el ADN.
Duplicado – Reacción en Cadena de la Polemerasa (PCR)
El organismo tiene un mecanismo básico para reproducir el ADN para la división celular. Al utilizar una versión termoestable de este sistema, se puede controlar la duplicación por calor. Así que agrega su ADN a su réplica de calor de bio-sopa prefabricada y lo enfría 20 veces, y obtiene 2 ^ 20 copias más de su ADN. (Existen complicaciones adicionales, como la necesidad de una secuencia de cebador en su ADN: la “señal de inicio de copia aquí”).
Corte – Enzimas de restricción
Enzimas que reconocen secuencias específicas de ADN y luego cortan la secuencia del ADN de alguna manera. No solo hacen cortes estrechos, sino que también pueden dejar moléculas de ADN no pareadas, formando extremos adheridos que “quieren” unirse con el ADN que se ajusta.
Seleccione – Electroforesis en gel
(Probablemente hay también otros)
Tome el ADN que ha cortado, colóquelo en un recipiente con gel conductor y aplique un voltaje. Dependiendo del tamaño y la carga, la pieza de ADN se moverá a diferentes distancias con el tiempo. Los diferentes tipos de piezas serán espaciales separadas.
recombinar
Únete – ADN ligasa
¿Recuerdas el corte? Su también es un mecanismo para reparar el ADN llamado ADN ligasa. Básicamente, enlaza los esqueletos de ADN, si encajan los pares de bases. Por lo tanto, los cortes hechos con la misma enzima de restricción pueden unirse entre sí.

Vectores – Portadores de ADN.
Todo este corte e inserción requiere acceso directo al ADN (y purificación) que no podemos hacer en un organismo funcional y mantenerlo funcional. Como último paso, insertamos nuestra secuencia de ADN en otra cosa que pueda transportar el ADN al objetivo. Un buen ejemplo sería insertarlo en una estructura similar a un virus (los virus ya funcionan al entrar en una célula, insertar su propio ADN y producir más virus). Una forma diferente es usar plásmidos (donde básicamente solo tiras el ADN a la célula).

3. Usted agrega su vector a las células que desea diseñar mediante ingeniería genética (con algunos trucos que hacen que el ADN agregado alcance el ADN objetivo).
Ya que hay algunas posibilidades, y desea poder determinar un éxito, ha agregado algo que es fácil de probar en su pieza de ADN: de esa manera puede clasificar fácilmente las células luego y aislar una nueva cepa de genéticamente. células de ingeniería.