Cô lập bản sao
Nói chung, nhân bản được thực hiện để có được bản sao của một gen hoặc chuỗi DNA quan tâm cụ thể. Bước tiếp theo sau khi nhân bản, do đó, là tìm và cô lập bản sao đó giữa các thành viên khác của thư viện. Nếu thư viện bao gồm toàn bộ bộ gen của một sinh vật, thì một nơi nào đó trong thư viện đó sẽ là bản sao mong muốn. Có một số cách để tìm thấy nó, tùy thuộc vào gen cụ thể liên quan. Thông thường nhất, một đoạn DNA nhân bản cho thấy tương đồng với gen tìm kiếm được sử dụng làm đầu dò. Ví dụ, nếu một gen chuột đã được nhân bản, thì bản sao đó có thể được sử dụng để tìm bản sao người tương đương từ thư viện bộ gen của người. Các khuẩn lạc vi khuẩn cấu thành một thư viện được trồng trong một bộ sưu tập các món ăn Petri. Sau đó, một màng xốp được đặt trên bề mặt của mỗi tấm và các tế bào bám vào màng. Các tế bào bị vỡ và DNA được tách thành các chuỗi đơn lẻ trên tất cả các màng. Đầu dò cũng được tách thành các sợi đơn và được dán nhãn, thường có phốt pho phóng xạ. Một giải pháp của đầu dò phóng xạ sau đó được sử dụng để tắm màng. DNA đầu dò sợi đơn sẽ chỉ tuân thủ DNA của bản sao có chứa gen tương đương. Màng được sấy khô và đặt trên một tấm phim nhạy cảm với bức xạ, và ở đâu đó trên phim sẽ xuất hiện một đốm đen, thông báo sự hiện diện và vị trí của bản sao mong muốn. Bản sao sau đó có thể được lấy từ các đĩa Petri ban đầu.
di truyền học: Công nghệ DNA tái tổ hợp và phản ứng chuỗi polymerase
Tiến bộ kỹ thuật đã đóng một vai trò quan trọng trong sự tiến bộ của sự hiểu biết di truyền. Năm 1970, các nhà vi trùng học người Mỹ Daniel Nathans
xét nghiệm DNA
Khi một đoạn DNA đã được nhân bản, trình tự nucleotide của nó có thể được xác định. Trình tự nucleotide là cấp độ kiến thức cơ bản nhất về gen hoặc bộ gen. Đây là bản kế hoạch có chứa các hướng dẫn để xây dựng một sinh vật và không có sự hiểu biết về chức năng di truyền hoặc tiến hóa có thể được hoàn thành mà không có được thông tin này.
Công dụng
Kiến thức về trình tự của một đoạn DNA có nhiều cách sử dụng và một số ví dụ sau đây. Đầu tiên, nó có thể được sử dụng để tìm các gen, các đoạn DNA mã hóa cho một loại protein hoặc kiểu hình cụ thể. Nếu một vùng DNA đã được giải trình tự, nó có thể được sàng lọc các tính năng đặc trưng của gen. Ví dụ, các chuỗi đọc mở (ORFs) các chuỗi dài bắt đầu bằng một codon khởi đầu (ba nucleotide liền kề; trình tự của một codon chỉ ra việc sản xuất axit amin) và không bị gián đoạn bởi các codon dừng (ngoại trừ một trong các chấm dứt của chúng) vùng mã hóa protein. Ngoài ra, gen của con người nói chung liền kề với cái gọi là quần đảo CpG Các cụm cytosine và guanine, hai trong số các nucleotide tạo nên DNA. Nếu một gen có kiểu hình đã biết (như gen bệnh ở người) được biết là nằm trong vùng nhiễm sắc thể được giải trình tự, thì các gen không được chỉ định trong khu vực sẽ trở thành ứng cử viên cho chức năng đó. Thứ hai, các chuỗi DNA tương đồng của các sinh vật khác nhau có thể được so sánh để vạch ra mối quan hệ tiến hóa cả trong và giữa các loài. Thứ ba, một chuỗi gen có thể được sàng lọc cho các khu vực chức năng. Để xác định chức năng của một gen, các miền khác nhau có thể được xác định là phổ biến đối với các protein có chức năng tương tự. Ví dụ, một số chuỗi axit amin nhất định trong gen luôn được tìm thấy trong các protein trải qua màng tế bào; các chuỗi axit amin như vậy được gọi là miền xuyên màng. Nếu một miền xuyên màng được tìm thấy trong một gen có chức năng chưa biết, nó gợi ý rằng protein được mã hóa nằm trong màng tế bào. Các lĩnh vực khác đặc trưng cho các protein liên kết DNA. Một số cơ sở dữ liệu công khai về trình tự DNA có sẵn để phân tích bởi bất kỳ cá nhân quan tâm nào.
