הבדלים בין גרסאות בדף "DNA רקומביננטי"

נוספו 196 בתים ,  לפני 5 שנים
אין תקציר עריכה
'''דנ"א רקומביננטי (Recombinant DNA) - הינו מולקולת DNA שנוצרה באופן טבעי או תוכננה במעבדה - כתוצאה מצירוף (קומבינציה) מחדש (רה) של מקטעי DNA ממקורות שונים, לרוב ממינים שונים של אורגניזמים. '''
 
מולקולות [[דנ"א]] רקומביננטי (rDNA) הנן מולקולות דנ"א המיוצרות לרוב בשיטות מעבדה של התערבות גנטית (כמו שיבוט מולקולרי), על מנת לחבר חומר גנטי ממספר מקורות שונים, ויצירת [[רצף גנטי|רצפים גנטים]] אשר לא היו יכולים להתקיים ביצורים חיים ללא התערבות זו. דנ"א קרומביננטירקומביננטי אפשרי כיוון שמולקולות דנ"א מכל היצורים חולקות את אותו המבנהה[[מבנה כימי|מבנה הכימי]] ושונות רק ברצף הנוקלאוטידיה[[נוקלאוטיד|נוקלאוטידי]] אשר נמצא בתוך המבנה הכללי הזהה.
{{בעבודה }}
מולקולות דנ"א רקומביננטי (rDNA) הנן מולקולות דנ"א המיוצרות לרוב בשיטות מעבדה של התערבות גנטית (כמו שיבוט מולקולרי), על מנת לחבר חומר גנטי ממספר מקורות שונים, ויצירת רצפים גנטים אשר לא היו יכולים להתקיים ביצורים חיים ללא התערבות זו. דנ"א קרומביננטי אפשרי כיוון שמולקולות דנ"א מכל היצורים חולקות את אותו המבנה הכימי ושונות רק ברצף הנוקלאוטידי אשר נמצא בתוך המבנה הכללי הזהה.
 
 
== הקדמה ==
 
דנ"א רקומביננטי הנו שם כללי לתוצר התהליך בו לוקחים חלק אחד של דנ"א ומשלבים אותו עם שרשרת נוספת של דנ"א. מולקולות דנ"א רקומביננטי לפעמיםםלפעמים נקראות "דנ:T כימרי", כיוון שהן לרוב עשויות מחומר גנטי של שני יצורים שונים. טכנולוגית הדנ"א הרקומביננטי משתמשת ברצפים [[פלינדרום|פלינדרומים]].
 
רצפי הדנ"א המשמשים לבניית דנ"א רקומביננטי יכולים להיות במקורם מכל יצור או זן. לדוגמא, דנ"א צמחי יכול להצטרף לדנ"א של [[בקטריה]], או למשל דנ"א אנושי יכול להצטרף לדנ"א של פטרייה. בנוסף, רצפי דנ"א שלא קיימים בשום מקום בטבע יכולים להיווצר ע"י הסינתזה הכימית של דנ"א, ולהישתלב יחד לדנ"א רקומביננטי.
 
שימוש בטכנולוגית דנ"א רקומביננטי ובדנ"א סינטטי, למעשה אומר כי כל רצף של דנ"א יכול להיווצר ולהיות מוצג לכל אחד ממגוון רחב מאוד של יצורים חיים.
 
[[חלבונים]] אשר נוצרים כתוצאה מהופעת הדנ"א הרקומביננטי שבתוך התאים, נקראים חלבונים רקומביננטים. כאשר דנ"א רקומביננטי המקודד חלבון מוצג לייצור המארח, החלבון הרקומביננטי לא תמיד יווצר.
הווצרות חלבונים כתוצאה מביטוי לחלבונים זרים דורש שימוש בוקטורי ביטוי מיוחדים ולעתים קרובות על גוף היצור לעשות ארגון מחדש של הרצף הגנטי שלו על מנת לייצר את החלבון הזר.
 
דנ"א רקומביננטי שונה משילוב גנטי בכך שהאחרון משתמש בשיטות מלאכותיות בתוך [[מבחנה]], בעוד שדנ"א רקומביננטי הוא תהליך ביולוגי המתבסס על שילוב של דנ"א הקיים באופן טבעי אצל יצורים חיים.
 
== יצירת דנ"א רקומביננטי ==
 
שיבוט מולקורלרי הינו תהליך מעבדה שבו משתמשים על מנת ליצור דנ"א רקומביננטי. שיטה זו הינה אחת ממגוון שיטות קיימות, כמו תגובת השרשרת של [[פולימריזציה|פולימראז]] (PCR) המשמשת לבקר את השכפול של כל רצף DNA ספציפי. השוני העיקרי בין שתי השיטות הללו הינו ששיבוט מולקולרי כולל שכפול של הדנ"א בתוך תא חי, בעו ש-PCR משכפל דנ"א במבחנה, ללא תאים חיים.
 
ייצור של דנ"א רקומביננטי דורש וקטור שיבוט, מולקולת דנ"א אשר משתכפלת בתוך תא חי. וקטורים לרוב נגזרים מפלסמידיםמ[[פלסמידים]] או מוירוסיםמ[[וירוס|וירוסים]], ומייצגים יחסית חלק קטן של דנ"א הכולל אותות נחוצים לשכפול גנטי, כמו גם אלמנטים נוספים המאפשרים החדרת דנ"א זר.
 
ייצור של דנ"א רקומביננטי דורש וקטור שיבוט, מולקולת דנ"א אשר משתכפלת בתוך תא חי. וקטורים לרוב נגזרים מפלסמידים או מוירוסים, ומייצגים יחסית חלק קטן של דנ"א הכולל אותות נחוצים לשכפול גנטי, כמו גם אלמנטים נוספים המאפשרים החדרת דנ"א זר.
בחירת הוקטור לשיבוט המולקולרי תלוי בבחירת הייצור המארח, גודל הדנ"א המשובט, והאם ואיך על הדנ"א הזר להתבטא. חלקי הדנ"א יכולים להיות משולבים על ידי שימוש במגוון שיטות, כמו הגבלת האנזים או "הרכבת גיבסון".
 
==ביטוי של דנ"א רקומביננטי ==
 
לאחר השתלה לתוך האורגניזם המארח, הדנ"א הזר המוכל בתוך ה- DNA הרקומביננטי עשוי או עשוי שלא, לבוא לידי ביטוי. ייתכן כי הדנ"א פשוט ישוכפל ללא ביטוי, או שהוא יעובד ויתורגם כך שהחלבון הרקומביננטי יווצר. באופן כללי, ביטוי של גן זר דורש בנייה מחדש של הגן, כך שיכלול רצפים הדרושים לייצור מולקולת [[mRNA]] היכולה להיות בשימוש על ידי מנגנון התרגום של המארח. שינויים ספציפים לאורגניזם המארח יכולים להיעשות על מנת לשפר את הביטוי של הגן. בנוסף, ייתכן כי יתבצעו שינויים נוספים לרצף קידוד, על מנת לשפר את התרגום, להפוך את החלבון למסיס, לכוון את החלבון רקומביננטי למיקום התאי/ החוץ תאי הנכון ולייצב את החלבון.
 
 
אינסולין זה החליף כמעט לחלוטין את האינסולין שהופק מבעלי חיים, לטיפול בסוכרת תלוית אינסולין. מגוון של אינסולינים רקומביננטים נמצא בשימוש רחב. אינסולין רקומביננטי מסונתז ע"י הכנסת גן אינסולין אנושים לתוך חיידק אי-קולי, או לתוך שמרים, אשר לאחר מכן מפיקים אינסולין לשימוש אנושי.
 
=== [[הורמון גדילה]] רקומביננטי HGH ===
 
מיועד לשימוש של מטופלים אשר [[בלוטת יותרת המוח]] שלהם אינה מייצרת כמות מספקת של הורמוני גדילה והתפתחות. לפני ש-HGH רקומביננטי הפך לזמין, HGH לשימוש טיפולי הופק מבלוטות יותרת המוח של גוויות. השיטה הלא בטוחה הזו הובילה להתפתחות [[מחלת קרויצפלד-יעקב]] אצל חלק מהמטופלים. HGH רקומביננטי מנע את הבעיה הזו, ועכשיו משמש לטיפול נרחב בבעיות גדילה. כמו כן נעשה ב-HGH הרקומביננטי שימוש לרעה ע"י ספורטאים ואחרים.
 
 
=== גורם [[קרישת הדם]] הרקומביננטי השמיני ===
 
חלבון קרישת דם המסופק למטופלים הסובלים מבעיות בקרישת הדם כמו המופיליה, שאינם מסוגלים לייצר את גורם 8 בכמויות מספקות לשם קרישת דם תקינה. לפני התפתחות הגורם ה-8 הרקומביננטי, החלבון היה מתקבל על ידי עיבוד כמויות גדולות של דם אנושי מתורמים רבים, שיטה אשר גרמה לסיכון גבוה מאוד של העברת מחלות זיהומיות בדם הנישא, כמו איידס וצהבת.
=== חיסון צהבת רקומביננטי ===
 
אינפקצית [[הפטיטיס B]] (צהבת) נמנעת על ידי שימוש בחיסון רקומביננטי להפטיטיס B, אשר כולל אנטיגן של הפטיטיס B המיוצר בתאי שמרים. פיתוח החיסון הרקומביננטי היה התפתחות חשובה והכרחית כיוון שוירוס הפטיטיס B, בשונה בוירוסים נפוצים נוספים (כמו פוליו), אינם יכולים לחיות במבחנה.
 
 
=== אבחון HIV ===
כל אחת משלוש השיטות המשמשות לאבחון נגיף [[HIV]] פותחו על ידי שימוש בדנ"א רקומביננטי. מבחן הנוגדנים (אליסה) משתמשים בחלבון HIV רקומביננטי לשם איתור הופעת נוגדנים שהגוף ייצר כתגובה לנגיף ה-HIV. מבחן ה-DNA מחפש הופעה של החומר הגנטי של HIV על ידי שימוש בתגובת שרשרת הפוכה. התפתחות של בדיקת RT-PCR נעשה אפשרי על ידי השיבוט המולקולרי וניתוח הרצפים של הגנום של HIV.
 
=== אורז מוזהב ===
= היסטוריה של דנ"א רקומביננטי ==
 
הרעיון של דנ"א רקומביננטי הוצע לראשונה ע"י פטר לובן, תלמיד בוגר של פרופסור דייל קייסר בבית ספר לרפואה של [[אוניברסיטת סטנפורד|אונ' סטנפורד]]. הפרסומים הראשונים המתארים את הצלחת הייצור ושכפול התאים בטכנולוגית ה- DNA הרקומביננטי הופיעו בשנת 1972 ו -1973. אוניברסיטת סטנפורד הגישה בקשה לפטנט בארה"ב על ה- DNA הרקומביננטי בשנת 1974, המפרטת את שמות הממציאים כסטנלי נ. כהן והרברט וו. בויאר; פטנט זה התקבל בשנת 1980. התרופה המורשת הראשונה שנעשה בה שימוש בדנ"א רקומביננטי, הייתה אינסולין אנושי.
 
= מחלוקות =
325

עריכות