Sinteza artificială a genelor-amplificarea sau clonarea ADN-ului

ADN (acidul dezoxiribonucleic) reprezintă o moleculă foarte importantă ce se gaseste in

toate celulele umane si este identică in fiecare celulă a unei persoane.

ADN-ul stochează toată informatia genetică codată, necesară cresterii si metabolismului

zilnic. Aceasta informatie este transmisă de la o generaţie la alta. Are o influentă majoră asupra

aspectului fizic si asupra functionalitatii organismului

ADN-ul diferă de la individ la individ.

Clonarea este procesul de creare a unei copii

identice. În biologie clonarea se referă la procesul folosit

pentru crearea de copii ale fragmentelor de ADN (clonare

moleculară), celulelor (clonare celulară) sau a

organismelor. Termenul include şi modul de reproducere

asexuată.

Sinteza artificială a genelor este o metodă utilizată pentru a produce gene sintetice, care pot

fi introduse in secvenţele de ADN. Există un număr de utilizări pentru genele artificiale, variind de

la cercetare pană la dezvoltarea culturilor care pot rezista daunătorilor.

Această metodă se aseamănă foarte mult cu procesul de clonare, în care un om de ştiinţă

face o copie a unei zone de interes genetice dintr-o mostră de ADN existent. Clonarea pote fi

problematică şi predispusă la erori, dar deasemenea consumă si mult timp deoarece este nevoie ca

genele să fie atent identificate si verificate. Deasemenea sinteza genelor, permite cercetătorilor sa

schimbe natura genei si modul in care se distribuie proteinele, aceasta fiind o trăsatură foarte

importantă.

Oamenii de ştiinţă pot efectua desemenea o optimizare de genă, în care o genă este reglată

pentru a se asigura ca se vor comporta în mod corespunzator atunci când va fi introdusă într-un

organism nou. De exemplu dacă o genă care prezintă rezistenţă la daunători se introduce în

porumb, proteinele nu se pot distribui corect din cauza limitarilor si conflictelor din porumb. În

acest caz procesul de sinteză va include măsuri care optimizează gena, astfel încât acesta va

functiona cu gena modificată, rezistentă la dăunători, introdusă în porumb.

În timp ce capacitatea de a utiliza gene artificiale are o serie de avantaje pentru cercetători,

este deasemenea însoţită de unele probleme etice si legale. Deoarece sinteza de gene poate fi

comandată de către oricine in lume, există o posibilitate ca cineva sa creeze în laboratoare agenţi

patogeni periculoşi, prin comandarea a mai multor fragmente mici de la mai multe laboratoare, si

impletirea acestora. Sintetic produşi agenţii patogeni ar putea reprezenta o problemă serioasă

pentru guvernele ce lupta împotriva razboiului biologic, deoarece aceştia ar fi dificil de identificat

si tratat

Sinteza artificială a genei care determină sinteza ARN-solubil ce transferă alanină.Această

genă relativ simplă este formată dintr-o secvenţă de numai 77 nucletoide. Metoda descoperirii

ordinii de succesiune a nucletoidelor in molecula

de ARN-solubil care transferă aminoacidul în

alanină la locul sintezei proteice, constă în

sintetizarea chimică a unui număr de 15 tipuri de

oligonucletoide, formate fiecare din 5-20 de nucletoide.Cu ajutorul unei enzime numita ligaza, se

mege mai departe şi se efectueaza sudura enzimatică a oligonucletoidelor. După aceea,prin

folosirea altei enzime numită Kinaza polinucleotidică, se obţine trei segmente de ADN dublu

catenar,care prin acţiunea uno enzime sunt legate între ele si au dau naştere unei GENE

SINTETIZATE TOTAL ARTIFICIAL.

Sinteza chimică a oligonucleotidelor

Oligonucleotidele sunt sintetizate chimic folosindu-se nucleotide numite, phosphoramidite,

nucleotide normale care au grupuri ce protejează: prevenirea aminelor, grupuri de hidroxili şi

grupuri de fosfaţi, care interacţionează corect. O fosforamidită este adaugată la un timp, iar

produsul de 5 fosfati este deprotejat, o nouă bază este adugată şi la sfârsit, toate grupurile de

protecţie sunt înlăturate.Cu toate acestea, începe un proces chimic. Câteva interacţiuni incorecte

apar si conduc la câteva produse defecte. Secvenţa lungă de oligonucleotide începe sa fie

sintetizată, astfel acest proces este practicat doar pentru producerea de secvenţe scurte de

nucleotide. Limita practică curentă este in jur de 200bp pentru o oligonucleotidă cu o calitate

suficientă pentru a fi folosite direct pentru aplicaţii biologice.

ADN-ul poarta informatiile necesare sintetizarii directe a proteinelor si pentru replicare.

Sinteza proteinelor este producerea de proteine necesare celulei sau viruşilor pentru activităţiile

acestora sau pentru dezvoltare. Replicarea este procesul prin care ADN-ul se copiază pe sine

însuşi pentru fiecare celulă descendentă sau virus.

Referat Biologie Sinteza artificială a genelor-Amplificarea sau clonarea

ADN-ului

Dumitru Cosmin