Lexikon

olyan génkönyvtár, mely a genomnak csak a kifejeződő részét tartalmazza. Készítésekor m-RNS-t (a genom átíródó része) reverz transzkriptáz enzim segítségével DNS-sé írják át, ez a c-DNS vagy komplemente DNS. Az ebből készül génkönyvtár a c-DNS könyvtár.

dezoxiribonukleinsav, a géneket és kromoszómákat felépítő makromolekula, egy polinukleotid. Két fő biológiai funkció kötődik hozzá: a tulajdonságok átörökítése és a fehérjék szintézise. A DNS tartalmaz minden információt és instrukciót mely az élőlények életéhez, működéséhez, szaporodásához szükséges és biztosítja a genetikai anyag hosszúőtávú megörzését. Kémiai felépítését tekintve két polinukleotid láncból áll, mely speciális módon feltekeredett állapotban található (kettős spirál). A polinukleotidlánc nukleotid alegységekből áll, egy nukleotid egy-egy foszfát csoportot, dezoxiribózt és bázist tartalmaz a négy lehetséges (adenin, timin, citozin, guanin) bázis közül. A DNS a sejtekben általában kromoszómákká rendeződik, egy kromoszóma egy DNS molekula. A DNS helikális szerkezetű, duplaszálú molekula, mely széttekeredve a sejtben képes önmagát reprodukálni.

a mikroinjektálás egy olyan géntechnika, mellyel idegen DNS-t emlőssejtbe juttatunk. Meglepő módon igen hatékonynak bizonyult a mikroinjektálás, vagyis az, hogy egy igen vékonyra kihúzott üveg mikropipettával egyenesen a sejtmagba injektáljuk a DNS-t. Ezt mikroszkópra szerelt mikromanipulátorral lehet kivitelezni. Aki ügyes kézzel végzi a mikroinjektálást, az óránként 500-1000 sejtbe is képes injektálni.

Az injektált sejtek felébe stabilan beépül a bevitt gén. Nagy előnye, hogy bármely gén bevihető bármilyen sejtbe. Hátránya a kivitelezés nehézkessége, a manuális munka szükségessége.

Ha a mikroinjektálás a megtermékenyített petesejtre irányul, akkor a teljes állat transzgénikussá tehető. Már az 1970-es évek elején bebizonyították, hogy korai embriókba injektált gének a nevelőanyában kifejlődött egerek 40 %-ában megtalálhatóak voltak. Az eredetileg beinjektált gének a megszületett egér legkülönfélébb szöveteiben fordultak elő, stabilan beépültek és öröklődtek.

A mikroinjektálás első tapasztalatai után a technikát úgy módosították, hogy az injektálást petesejt megtermékenyítése utánra időzítették, amikor a már egyesült ivarsejtek magjai még nem olvadtak össze. A klónozott gént rendszerint a spermiumból származó sejtmagba injektálják, mert az bonyolult átalakulások után egyesül a petesejt magjával és ezek az átalakulások segítik az idegen gén beépülését. A manipulált petesejtet ezután vagy a petevezetékbe transzplantálják, vagy a blasztula stádium elérése után a méhbe ültetik be.

Kutatási célból bármilyen gén petesejtbe injektálása megoldható, történelmi jelentőségű volt az emberi interferon és az inzulin génjének, a nyúl béta-globingénjének, a Herpes simplex vírus timidinkináz génjének vagy az egér leukémia vírus cDNSének mikroinjektálása.

Ezekből a kezdeti kísérletekből meg lehetett állapítani, hogy 5 000−50 000 bázispár nagyságig lehet DNS-t bejuttatni, hogy a bejuttatott gének integrációja nem kromoszómaspecifikus és, hogy a bevitel hatásfoka igen jó, még a kezdeti kísérletek átlaga is eléri a 10%-ot, ami 1−2%-os beépüléstől egészen 40%-os beépülésig változó hatásfok átlagát jelenti.

Manapság már rutinszerûen alkalmazzák a mikroinjektálást marha, birka, kecske és sertés esetében.

A mikroinjektálás két fő céllal szokott történni. Az egyik a háziállatok nemesítése, a másik hogy ezeket a génmanipulált állatokat expressziós rendszerként alkalmazzák, vagyis, hogy valamilyen terméket, többnyire speciális fehérjéket termeltetnek velük.

DNS sejtbe juttatása közvetítő segítségével az alábbi módokon történhet.

Liposzóma közvetítéssel

Liposzómákat kiterjedten alkalmaznak hidrofób yógyszerek, kozmetikumok, egyéb ágensek sejtmembránon át történő sejtbe juttatáshoz. Liposzómákba zárt DNS-t könnyen felveszi a máj és a lép és viszonylag könnyen és ott gyorsan kifejeződnek.

Kalciumfoszfátos komplex formájában

Kalciumfoszfáttal komplexált DNS-t jó hatásfokkal veszi fel a máj és az izomszövet. A gének egy része képes kifejeződni bejuttatás után. Ennek a ténynek nagy figyelmet szentelnek, mert ettől várják az izomsorvadás elleni génterápia megvalósulását.

Transzdukcióval

Transzdukció tulajdonképpen a vírus közreműködésével történő génbejuttatás baktériumba. A természetes folyamat baktériumból baktériumba történő génátvitel (természetes genetikai rekombináció) jelent. A folyamatot tetszés szerinti célgén bejuttatására is fel lehet használni: manipulált genomú fággal történő fertőzés által.

Transzfekcióval

Általában vírus közvetítésével történő génbevitel növényi vagy állati sejtbe, de gének közvetlen (közvetítő nélküli) bejutására is alkalmazzák ezt a kifejezést (vö. transzformáció). Az emlős és a növényi géntechnikákban nagyon általános értelemben használják: mindenféle génbevitelre és rekombinációra.

Parazita baktérium közvetítésével

Agrobacterium tumefaciens közvetítésével, növényi sejtbe.

a mitokondrium genetikai anyaga. A mitokondrium az eukariota sejtek energiatermelő sejtszervecskéje. Saját genomja a sejtmagban található DNS-től függetlenül szabályozza a mitokondrium osztódását és genomjának átöröklését.

A mitokondrium DNS-e eltér a sejtmagban található DNS-től, sokkal nagyobb hasonlóságot mutat a prokarioták (baktériumok) genomjával. Ezen alapul az az elmélet, mely a mitokondriumokat az eukaritákkal endoszimbiózisban élő prokariotáknak tekinti.

a rekombináns DNS technikák, vagy más szóval génsebészet olyan in vitro módszereket, technikát foglal magába, mely a génkészlet nagy-mértékű megváltoztatását, célzott keveredését teszi lehetővé. A genetikai információt az egyik élőlényből (állat, növény, mikroorganizmus) mesterségesen visszük át egy másik organizmusba.

Angolul legelterjedtebben talán a „genetic engineering” kifejezést használják, amely „genetikai mérnöki tevékenységet” vagy génmérnökséget jelent. Ez utal a DNS-fragmentumok összeépítésének tervezett és tudatos voltára, ezért találó elnevezés.

A szakemberek is elterjedten használják a DNS-klónozás meghatározást. Ezt köznapi életben is lehet használni, hiszen a biológiai ismeretterjesztésben a klón fogalma eléggé elterjedőben van.

A hibrid DNS molekulákat szokás rekombináns DNS-nek nevezni, ami újrarendezettet jelent.