Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » الحمض النووي المؤتلف (rDNA)

الحمض النووي المؤتلف (rDNA)

1973
  • Stanley Norman Cohen
  • Herbert Boyer
Molecular biologist conducting recombinant DNA technology in a laboratory.

(صورة توضيحية فقط)

تتضمن تقنية الحمض النووي المُعاد التركيب (rDNA) ربط جزيئات الحمض النووي من نوعين مختلفين. يُدخل الحمض النووي المُعاد تركيبه في كائن حي مُضيف لإنتاج تركيبات جينية جديدة. يتحقق ذلك باستخدام إنزيمات القيد لقطع الحمض النووي في مواقع محددة، وربط الحمض النووي لربط الأجزاء، وغالبًا ما يُدمج الجين المطلوب في ناقل بلازميدي للاستنساخ.

تقنية الحمض النووي المؤتلف، والمعروفة أيضًا بالهندسة الوراثية، هي عملية إنشاء حمض نووي اصطناعي عن طريق دمج مواد وراثية من مصادر مختلفة. أحدثت هذه التقنية تغييرًا جذريًا في علم الأحياء والطب، إذ سمحت للعلماء بالتلاعب المباشر بالشيفرة الوراثية للكائنات الحية. تتضمن العملية الأساسية عدة خطوات رئيسية. أولًا، يتم تحديد الجين المطلوب وعزله من الحمض النووي للكائن الحي المصدر. غالبًا ما يتم ذلك باستخدام إنزيمات التقييد، وهي بروتينات تعمل كالمقص الجزيئي، حيث تقطع الحمض النووي عند تسلسلات تعرف محددة. ثانيًا، يتم اختيار ناقل، وهو جزيء حمض نووي يُستخدم لحمل المادة الوراثية الغريبة إلى خلية أخرى. تُعد البلازميدات البكتيرية - وهي جزيئات حمض نووي دائرية صغيرة منفصلة عن الكروموسوم البكتيري - أكثر النواقل شيوعًا. يُستخدم نفس إنزيم التقييد المستخدم لقطع الجين لفتح ناقل البلازميد. ينتج عن ذلك نهايات لاصقة متوافقة على كل من الجين والبلازميد. ثالثًا، يتم إدخال الجين المعزول في البلازميد. تتحد النهايات اللزجة للجين مع النهايات اللزجة المكملة للبلازميد، ويُضاف إنزيم ليغاز الحمض النووي لربطها بشكل دائم عن طريق تكوين روابط فوسفاتية ثنائية الإستر. الجزيء الناتج هو بلازميد مُعاد التركيب يحتوي على الجين الجديد. أخيرًا، يُدخل هذا الناقل المُعاد التركيب إلى كائن حي مُضيف، عادةً ما يكون بكتيريا مثل الإشريكية القولونية، من خلال عملية تُسمى التحويل. مع تكاثر الخلايا المُضيفة، تُضاعف البلازميد المُعاد التركيب مع حمضها النووي الخاص، مما يُنتج نسخًا عديدة من الجين المُدخل. تستطيع الخلايا المُضيفة أيضًا نسخ وترجمة الجين الغريب لإنتاج البروتين المطلوب، مثل البروتين البشري. insulin يتم إنتاجه في البكتيريا.

UNESCO Nomenclature: 2406
– Molecular Biology

يكتب

Chemical Process

خلل

Revolutionary

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • اكتشاف الحمض النووي كمادة وراثية
  • توضيح بنية الحلزون المزدوج للحمض النووي
  • اكتشاف البلازميدات في البكتيريا
  • اكتشاف وتوصيف إنزيمات القيد بواسطة فيرنر أربر ودانيال ناثانز وهاملتون سميث
  • اكتشاف رباط الحمض النووي

التطبيقات

  • إنتاج الأنسولين البشري الاصطناعي لمرضى السكري
  • إنشاء الكائنات المعدلة وراثيًا
  • production of اللقاحات (e.g., hepatitis B vaccine)
  • العلاج الجيني
  • إنتاج عوامل التخثر للهيموفيليا

براءات الاختراع:

  • US4237224

أفكار ابتكارية محتملة

  • هندسة البكتيريا لتفكيك البلاستيك أو الملوثات
  • تطوير نباتات قادرة على تثبيت النيتروجين بنفسها، مما يقلل من استخدام الأسمدة
  • إنشاء دوائر بيولوجية اصطناعية لأجهزة الاستشعار الحيوية
  • إنتاج حرير العنكبوت في الماعز للمواد عالية القوة
  • هندسة الخلايا المناعية (CAR-T) لاستهداف السرطان وقتله
  • developing ‘gene drive’ systems to control disease-carrying insect populations
  • إنتاج الوقود الحيوي من الطحالب المعدلة وراثيًا
  • إنشاء حيوانات أليفة مضادة للحساسية عن طريق القضاء على الجينات المنتجة للمسببات للحساسية
  • manufacturing complex pharmaceuticals in plant-based systems (‘pharming’)
  • تطوير علاجات بكتيرية حية تنتج الأدوية مباشرة في الأمعاء
Related to: recombinant DNA, genetic engineering, stanley cohen, herbert boyer, plasmid, vector, restriction enzyme, DNA ligase, gene cloning, GMO.

السياق التاريخي

الحمض النووي المؤتلف (rDNA)

1958
1960
1970
1973
1975
1979
1983
1954
1960
1967
1970
1975
1977
1983
1987

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.