உயிரிதொழில்நுட்பக் கோட்பாடுகளும் செயல்முறைகளும்#

உயிரிதொழில்நுட்பத்தின் கோட்பாடுகள்#

வரையறை#

உயிரிதொழில்நுட்பம் என்பது குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கான பொருட்கள் மற்றும் செயல்முறைகளை உருவாக்க, உயிரினங்கள் அல்லது அவற்றின் கூறுகளைப் பயன்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது.

முக்கிய கருத்துக்கள்#

• மரபணுப் பொறியியல்: ஒரு உயிரினத்தின் டிஎன்ஏவை கையாள்வதன் மூலம் அதன் பண்புகளை மாற்றுதல்.
• மறுசேர்க்கை டிஎன்ஏ தொழில்நுட்பம்: புதிய மரபணு சேர்க்கைகளை உருவாக்க வெவ்வேறு மூலங்களிலிருந்து டிஎன்ஏவை இணைத்தல்.

மறுசேர்க்கை டிஎன்ஏ தொழில்நுட்பத்தின் கருவிகள்#

1. வரையறுப்பு நொதிகள்#

• வரையறை: குறிப்பிட்ட வரிசைகளில், அறியப்பட்ட அடையாள தளங்களில் டிஎன்ஏவை வெட்டும் நொதிகள்.
• செயல்பாடு: அவை குளோனிங் மற்றும் பகுப்பாய்வுக்குப் பயன்படுத்தக்கூடிய டிஎன்ஏ துண்டுகளை உருவாக்குகின்றன.
• வகைகள்:
  • வகை I: சீரற்ற தளங்களில் டிஎன்ஏவை வெட்டுகின்றன மற்றும் செயல்பாட்டிற்கு ஏடிபி தேவைப்படுகிறது.
  • வகை II: குளோனிங்கில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும், குறிப்பிட்ட தளங்களில் டிஎன்ஏவை வெட்டுகின்றன.
    • எடுத்துக்காட்டு: HindIII என்பது ஒரு வகை II வரையறுப்பு நொதியாகும், இது 5’-AAGCTT-3’ என்ற பாலிண்ட்ரோமிக் வரிசையை அடையாளம் கண்டு A மற்றும் G க்கு இடையே வெட்டி, குளோனிங் செயல்முறையை எளிதாக்கும் ஒட்டும் முனைகளை உருவாக்குகிறது.

2. பாலிண்ட்ரோமிக் வரிசைகள்#

• வரையறை: டிஎன்ஏவில் உள்ள ஒரு பாலிண்ட்ரோமிக் வரிசை என்பது ஒரு இழையில் 5’ முதல் 3’ திசையிலும், நிரப்பு இழையில் 3’ முதல் 5’ திசையிலும் ஒரே மாதிரியாகப் படிக்கப்படும் ஒரு தள இணை வரிசையாகும்.
• முக்கியத்துவம்: பல வரையறுப்பு நொதிகள் பாலிண்ட்ரோமிக் வரிசைகளை அடையாளம் காண்கின்றன, அவை குறிப்பிட்ட தளங்களில் டிஎன்ஏவுடன் பிணைந்து வெட்டுவதை அனுமதிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, HindIII (5’-AAGCTT-3’) க்கான அடையாள தளம் பாலிண்ட்ரோமிக் ஆகும், ஏனெனில் தலைகீழ் நிரப்பு (3’-TTCGA-5’) எதிர் திசையில் ஒரே மாதிரியாகப் படிக்கப்படுகிறது.

3. எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் மற்றும் எக்சோநியூக்ளியேஸ்கள்#

• எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள்: இந்த நொதிகள் டிஎன்ஏ இழையின் உள்ளே உள்ள பாஸ்போடையஸ்டர் பிணைப்பை வெட்டுகின்றன. பயன்படுத்தப்படும் நொதியைப் பொறுத்து, அவை மழுங்கிய முனைகளையோ அல்லது ஒட்டும் முனைகளையோ உருவாக்கலாம்.

  • எடுத்துக்காட்டு: HindIII என்பது ஒட்டும் முனைகளை உருவாக்கும் ஒரு எண்டோநியூக்ளியேஸ் ஆகும்.

• எக்சோநியூக்ளியேஸ்கள்: இந்த நொதிகள் டிஎன்ஏ மூலக்கூறின் முனைகளிலிருந்து நியூக்ளியோடைடுகளை அகற்றுகின்றன. அவை டிஎன்ஏ துண்டுகளை ஒழுங்குபடுத்த அல்லது முனைகளிலிருந்து டிஎன்ஏவை சிதைக்கப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

  • எடுத்துக்காட்டு: எக்சோநியூக்ளியேஸ் I, 3’ முனையிலிருந்து ஒற்றை இழை டிஎன்ஏவைத் தேர்ந்தெடுத்து சிதைக்கிறது.

4. டிஎன்ஏ துண்டுகளைப் பிரித்தல் மற்றும் தனிமைப்படுத்தல்#

• நுட்பங்கள்:
  • ஜெல் எலக்ட்ரோஃபோரிசிஸ்: அளவை அடிப்படையாகக் கொண்டு டிஎன்ஏ துண்டுகளைப் பிரிக்கும் ஒரு முறை. டிஎன்ஏ ஒரு ஜெல்லில் ஏற்றப்பட்டு மின்சாரம் பாய்ச்சப்படுகிறது, இது துண்டுகள் நகர்வதை ஏற்படுத்துகிறது.
  • தூய்மையாக்கல்: மேலும் பயன்பாட்டிற்காக ஜெல்லிலிருந்து குறிப்பிட்ட டிஎன்ஏ துண்டுகளைத் தனிமைப்படுத்துதல்.

5. ஒரு திசையியில் குளோனிங் செய்வதற்குத் தேவையான அம்சங்கள்#

• பிரதிகைத் தொடக்கம்: திசையி ஹோஸ்ட்டுக்குள் பிரதி செய்ய அனுமதிக்கிறது.
• தேர்ந்தெடுக்கக்கூடிய குறிப்பான்கள்: வெற்றிகரமான மாற்றப்பட்ட உயிரணுக்களை அடையாளம் காண, நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு அல்லது பிற குறிப்பான்களை வழங்கும் மரபணுக்கள்.
• பல குளோனிங் தளம் (எம்சிஎஸ்): வெளிநாட்டு டிஎன்ஏவைச் செருகுவதற்கான பல வரையறுப்பு தளங்களைக் கொண்ட ஒரு பகுதி.

6. தகுதிவாய்ந்த ஹோஸ்ட்#

• வரையறை: மாற்றம் மூலம் வெளிநாட்டு டிஎன்ஏவை ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய ஒரு ஹோஸ்ட் செல்.
• தகுதிவாய்ந்த செல்களை உருவாக்கும் முறைகள்:
  • வேதிச் சிகிச்சை (எ.கா., கால்சியம் குளோரைடு).
  • எலக்ட்ரோபோரேஷன் (ஊடுருவுதிறனை அதிகரிக்க மின்சார புலத்தைப் பயன்படுத்துதல்).

மறுசேர்க்கை டிஎன்ஏ தொழில்நுட்பத்தின் செயல்முறைகள்#

1. மரபணுப் பொருளை (டிஎன்ஏ) தனிமைப்படுத்துதல்#

• முறைகள்:
  • செல்களை உடைத்து டிஎன்ஏவை வெளியிட செல் சிதைவு.
  • செல்லியல் கூறுகளை செரிக்க டிடர்ஜென்ட்கள் மற்றும் நொதிகளைப் பயன்படுத்துதல்.

2. குறிப்பிட்ட இடங்களில் டிஎன்ஏவை வெட்டுதல்#

• வரையறுப்பு நொதிகளைப் பயன்படுத்துதல்: கையாளப்படக்கூடிய துண்டுகளை உருவாக்க, குறிப்பிட்ட தளங்களில் டிஎன்ஏ வெட்டப்படுகிறது.

3. மறுசேர்க்கை டிஎன்ஏவை ஹோஸ்ட் செல்/உயிரினத்தில் செருகுதல்#

• மாற்றம்: மறுசேர்க்கை டிஎன்ஏவை தகுதிவாய்ந்த ஹோஸ்ட் செல்களில் அறிமுகப்படுத்துதல்.
• முறைகள்:
  • வெப்ப அதிர்ச்சி முறை.
  • எலக்ட்ரோபோரேஷன்.
  • நுண் ஊசி மூலம் செலுத்துதல் (நேரடியாக செல்களில் டிஎன்ஏவை செலுத்துதல்).

4. வெளிநாட்டு மரபணு பொருளைப் பெறுதல்#

• வெளிப்பாட்டு அமைப்புகள்: செருகப்பட்ட மரபணுவிலிருந்து விரும்பிய புரதத்தை உற்பத்தி செய்ய, ஹோஸ்ட் செல்களை (பாக்டீரியா, ஈஸ்ட், தாவரங்கள் அல்லது விலங்கு செல்கள்) பயன்படுத்துதல்.
  • வெளிப்பாட்டைக் கண்காணித்தல்: புரதத்தின் உற்பத்தியை உறுதிப்படுத்த, வெஸ்டர்ன் ப்ளாட்டிங் அல்லது ELISA போன்ற நுட்பங்கள்.

5. பின்னோக்கிச் செயலாக்கம்#

• தூய்மையாக்கல்: ஹோஸ்ட் செல்கள் மற்றும் பிற செல்லியல் கூறுகளிலிருந்து விரும்பிய பொருளைத் தனிமைப்படுத்துதல்.
• பண்புக்கூறு அடையாளம் காணுதல்: பொருளின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டிற்காக அதை பகுப்பாய்வு செய்தல்.
• வடிவமைப்பு: சேமிப்பு மற்றும் பயன்பாட்டிற்காக பொருளைத் தயாரித்தல்.