Изолиране на клона
Като цяло клонирането се предприема с цел да се получи клонирането на един конкретен ген или ДНК последователност, която представлява интерес. Следователно следващата стъпка след клонирането е да се намери и изолира този клон сред другите членове на библиотеката. Ако библиотеката обхваща целия геном на организма, тогава някъде в рамките на тази библиотека ще бъде желаният клон. Има няколко начина да го намерите, в зависимост от конкретния ген. Най-често като проба се използва клониран ДНК сегмент, който показва хомология на търсения ген. Например, ако мишкият ген вече е клониран, тогава този клон може да бъде използван за намиране на еквивалентния човешки клон от човешка геномна библиотека. Бактериални колонии, съставляващи библиотека, се отглеждат в колекция от петри. Тогава пореста мембрана се поставя върху повърхността на всяка плоча и клетките се прилепват към мембраната. Клетките се разкъсват и ДНК се разделя на единични нишки - всички на мембраната. Сондата също е разделена на единични нишки и е маркирана, често с радиоактивен фосфор. След това разтвор от радиоактивната сонда се използва за къпане на мембраната. Едноверижната ДНК на сондата ще се придържа само към ДНК на клона, който съдържа еквивалентния ген. Мембраната се изсушава и се поставя срещу лист чувствителен към радиацията филм и някъде върху филмите ще се появи черно петно, което съобщава за наличието и местоположението на желания клон. След това клонингът може да бъде извлечен от оригиналните петри.
генетика: рекомбинантна ДНК технология и полимеразна верижна реакция
Техническият напредък изигра важна роля за развитието на генетичното разбиране. През 1970 г. американският микробиолог Даниел Натанс,
ДНК секвениране
След като клонира сегмент от ДНК, може да се определи неговата нуклеотидна последователност. Нуклеотидната последователност е най-фундаменталното ниво на познание на ген или геном. Проектът съдържа инструкциите за изграждане на организъм и никакво разбиране за генетичната функция или еволюцията не би могло да бъде пълно, без да се получи тази информация.
употреби
Познаването на последователността на ДНК сегмент има много приложения и следва някои примери. Първо, може да се използва за намиране на гени, сегменти от ДНК, които кодират конкретен протеин или фенотип. Ако даден участък от ДНК е секвениран, той може да бъде проверен за характерни характеристики на гените. Например, отворени рамки за четене (ORFs) - дълги последователности, които започват със стартов кодон (три съседни нуклеотида; последователността на кодон диктува производството на аминокиселини) и се прекъсват от стоп кодоните (с изключение на един при тяхното прекратяване) - предлагайте a протеин-кодиращ регион. Освен това човешките гени обикновено са съседни на така наречените CpG острови - струпвания на цитозин и гуанин, два от нуклеотидите, които съставят ДНК. Ако се знае, че ген с известен фенотип (като ген на заболяването при хората) е в секвенцията на хромозомния регион, тогава неподредени гени в региона ще станат кандидати за тази функция. Второ, хомоложните ДНК последователности на различни организми могат да бъдат сравнени, за да се начертаят еволюционните връзки както между, така и между видовете. Трето, генната последователност може да бъде скринирана за функционални региони. За да се определи функцията на даден ген, могат да бъдат идентифицирани различни домейни, които са общи за протеините с подобна функция. Например, някои аминокиселинни последователности в гена винаги се намират в протеини, които обхващат клетъчната мембрана; такива участъци от аминокиселини се наричат трансмембранни домени. Ако трансмембранният домен е открит в ген с неизвестна функция, това предполага, че кодираният протеин се намира в клетъчната мембрана. Други домейни характеризират ДНК-свързващи протеини. Няколко обществени бази данни с ДНК последователности са достъпни за анализ от всеки заинтересован индивид.
