Tresna molekularrak, DNA birkonbinazioa eta mikrobiologia: gida osoa

Tresna molekularrak

Murrizte endonukleasak: endonukleasa jarduera duten entzimak dira, DNA murrizteko itu sekuentzietan ebaki eta mutur itsaskorrak sortzen dituztenak.

Klonazio bektoreak: txikiak dira, errepikapen jatorria dute, harrapaketa markagailuak, bakarra den itu sekuentzia eta adierazle funtzioa duten geneak dituzte.

Mota

• Prokariotak: plasmidoak, lambda bakteriofagoak, kosmidoak.
• Eukariotak: BEK legamia, BEK landarea, BEK animalia.

DNA manipulazio teknikak

• DNA hibridazioa: nahi den DNA zatia aurkitu eta isolatzeko, klonatzeko edo manipulatzeko.
• DNAren sekuentziazioa: Sanger metodoa.
• PCR: desnaturalizazioa, hibridazioa, elongazioa eta anplifikazioa espero.

Klonazio molekularra

1. BEKTOREA prestatu (klonatuko den genea sartzeko): hautatzeko markagailua, genea adierazten duena, itu sekuentziak.
2. DNA zatia lortu: shock osmotikoa bidez nukleoak eta zelulak apurtu, DNA isolatu, zati handiak murrizte endonukleasekin ebaki.
3. DNA kantitate handia lortu (PCR bidez).
4. DNA birkonbinatua sortu: DNA zatiak bektoreekin nahastu eta birkonbinazioa eman.
5. Proteina birkonbinatua ekoitzi: interes genea birkonbinatutako zelulan errepikatu.
6. Interes genea daraman kolonia hautatu.
7. Zelula birkonbinatuak kultibatu: bektorea ez duten bakterioak hil enpozolinaren eraginez; beta-laktamasa ez duten plasmidorik gabeko kolonia urdinak sortu galaktosa eraginez. Plasmidoa birkonbinatua duen kolonia zuria eratzen da.
8. Kolonia bakoitzaren zelula hasierako zelula batetik datoz: populazio genetikoki homogeneoa (klona).
9. DNA birkonbinatua ostalarian sartu.

DNA birkonbinatuaren teknologia aplikazioak

• Genoma bilduma
• Proteina birkonbinatuen bilduma
• Mikroorganismo birkonbinatuen bilduma
• Filiazio azterketak PCR teknikaren bidez auzitegi medikuntzan
• Organismo transgenikoak
• Gaixotasun genetikoen diagnostikoa eta terapia genikoa

Giza genoma proiektua

Helburua giza genoma sekuentziatzea, mapa genetikoa eta fisikoa egitea da: genen posizioa eta haien arteko distantzia zehaztea, interesgarri diren DNA sekuentzien ikerketa zentralizatua (eskualde kodetzaileena), teknika eta instrumentu sortuak eta sortutako informazioaren analisirako azpiegitura garatzea (bioinformatika erabiliz).

Giza genearen datuak

• Gaur egun: 3,2 mila milioi base pare.
• 25.000 gene proteina kodetzaile.
• Giza genearen luzeraren %2 exoiak, %25 introiak, %60 sekuentzia errepikatuak.
• Exoien konposizio aldakorrak eratortzen du kodetzen (1/1.000 desberdina).
• Giza genearen %40 alternatiboki transkribatzen da.

Proiektuaren etorkizuna

Alderdi hauek landu nahi dira:

• Garapen enbrionarioaren oinarri genetikoak, adierazpen eta erregulazio genikoak eta gizakian eragiten duten prozesu patologikoak xehetasunez ezagutzea.
• Konposizio genetiko indibidualen diagnostikorako tresna eraginkorrak sortzea.
• Gaixotasun genetikoetarako tratamendu berri eraginkor eta indibidualizatuak diseinatzea.
• Medikuntza prebentiboa garatzea, pertsona bakoitzaren genomaren analisi indibidualizatuetan oinarrituta.
• Eboluzioaren gakoak argitzea, giza genoma ikertuz eta beste organismoen genomekin alderatuz.

Mikrobioak eta forma zelularrik gabekoak

Mikroorganismoak

Bakterioak, protozooak, zelula bakarreko algak eta onddoak. Forma zelularrik gabekoak: bizi propietate molekularrik ez dutenak: biroideak, prioiak eta birusak. Gaixotasunak eragiten dituzte organismoetan.

Biroideak

Landareetako agente infekziosoak: RNA zirkular oso motza, proteinarik kodetzen ez duena, transkripzio sistema errepikatua.

Prioiak

Animalien agente infekziosoak: proteina txikiez osatuta (ez azidoen nukleikorik), nerbio ehunak kaltetzen dituztenak, endekapen gaixotasun neurologikoak eragiten dituztenak eta transmisibleak.

Infekzio prozesua

Janariarekin sartzen dira edo proteina arrunt bat prioi bihurtzen da (erreakzio katea gertatzen da eta prioi proteina asko sortzen dira). Prioi proteinak prezipitatu eta agregatu proteikoak eratzen dituzte zelulen zitoplasman, plaka amiloideak sortuz. Bakuolo autofagiko batzuetan sartzen dira, lisosomak ezin dituzte digeritu, lisosomen lisia geratzen da eta edukia zitoplasmara askatzen da: zelula suntsitzen da. Infekzioa aurrera egin ahala, burmuinean zuloak eta hutsuneak sortzen dira.

Birusak

Izaki biologikoak, bi fase dituztenak: birioia (zelula kanpoan, metabolismo inerte) eta birusa (zelula barnean, ugaltze fasea).

Birioia

• Tamaina ultramikroskopikoa, forma geometriko zehatza (kristalizagarria).
• Zelula barnean parasitoak dira: zelulen makineria entzimatiko eta estrukturala beharrezkoa dute ugaltzeko.
• Patogenoak, gaixotasuna eragiten dute.
• Hiru osagai: azido nukleiko molekula bat (DNA edo RNA, kate bat edo bi), kapsula (azpiunitate berdinez osatua: kapsomeroak, birusaren genomak kodetuak) eta kapside konplexua: batzuetan lipoproteina kanpoaldea (mintzplasma antzekoa).

Birusen kapsidearen forma

Kapsidearen forma arabera zelula kanpoan 4 mota: ikosaedrikoak, gainezartako ikosaedrikoak, helikoidalak eta konplexuak.

Infekzio zikloa

Bi mota: litikoa (amaieran zelula infektatua hil eta birus partikula berriak askatzen dira) eta lisogenikoa (fase eklipse luzeagoa; birusaren azido nukleikoa zelularen genoman sartzen da eta denboran mugitu gabe geratzen da).

1. Adsortzioa: kapsidea eta zelula ostalariaren errezeptore espezifikoak elkartzen dira.
2. Sartzea: birusa zelula ostalarian sartzen da (endozitosiaren bidez birus gainezartakoa eta mintz plasma bat eginez) edo birus genoma injektatzen da.
3. Eklipsea: zelula barnean birusa ez dago, baina han sintetizatzen dira kapsideko proteinak eta azido nukleikoak.