重组DNA

重组DNA（rDNA的）分子是DNA通过的实验室方法形成的分子遗传重组（如分子克隆），以从多个源汇集的遗传物质，产生的序列，将不另外在发现基因组中。

重组DNA是一段DNA的通用名称，该DNA是通过组合至少两条链而产生的。重组DNA是可能的，因为来自所有生物的DNA分子具有相同的化学结构，并且仅在相同的整体结构内的核苷酸序列不同。重组DNA分子有时被称为嵌合DNA，因为它们可以由两种不同物种的材料制成，例如神话般的嵌合体。R-DNA技术使用回文序列，并导致产生粘性末端和钝端。

用于构建重组DNA分子的DNA序列可以来自任何物种。例如，植物DNA可以与细菌DNA连接，或者人DNA可以与真菌DNA连接。另外，自然界中任何地方都不会出现的DNA序列可以通过DNA的化学合成来产生，并掺入重组分子中。使用重组DNA技术和合成DNA，实际上可以创建任何DNA序列并将其引入任何种类繁多的生物中。

重组DNA在活细胞中表达的蛋白质被称为重组蛋白。当将编码蛋白质的重组DNA引入宿主生物时，不一定产生重组蛋白质。外源蛋白的表达需要使用专门的表达载体，并且经常需要通过外源编码序列进行重大重组。

重组DNA与基因重组的不同之处在于，前者是由试管中的人工方法产生的，而后者是正常的生物学过程，其导致了基本上所有生物体中现有DNA序列的重新混合。

分子克隆是用于创建重组DNA的实验室过程。它是两种最广泛使用的方法之一，以及聚合酶链反应（PCR），用于指导实验者选择的任何特定DNA序列的复制。两种方法之间有两个根本区别。一种是分子克隆涉及在活细胞内复制DNA，而PCR在没有活细胞的试管中复制DNA。另一个区别是克隆涉及剪切和粘贴DNA序列，而PCR通过复制现有序列进行扩增。

重组DNA的形成需要克隆载体，即在活细胞内复制的DNA分子。载体通常衍生自质粒或病毒，代表相对较小的DNA片段，其中包含复制所需的遗传信号，以及其他方便插入外源DNA，鉴定含有重组DNA的细胞以及在适当情况下表达DNA的元件。外来DNA。用于分子克隆的载体的选择取决于宿主生物的选择，要克隆的DNA的大小以及是否以及如何表达外源DNA。^[7]可以使用多种方法将DNA片段合并，例如限制酶/连接酶克隆或吉布森大会。

在标准克隆方案中，任何DNA片段的克隆基本上都涉及七个步骤：

（1）选择宿主生物和克隆载体，

（2）制备载体DNA，

（3）制备要克隆的DNA，

（4）重组DNA，

（5）将重组DNA引入宿主生物，

（6）选择含有重组DNA的生物，

（7）筛选具有所需DNA插入片段和生物学特性的克隆。

移植到宿主生物中后，重组DNA构建体中包含的外源DNA可能会表达，也可能不会表达。即，可以简单地复制DNA而无需表达，或者可以转录和翻译DNA并产生重组蛋白。一般而言，外源基因的表达需要重组该基因，使其包含产生可被宿主的翻译设备使用的mRNA分子所需的序列（例如启动子，翻译起始信号和转录终止子）。可以对宿主生物进行特定改变以改善异位基因的表达。另外，也可能需要改变编码序列，以优化翻译，使蛋白质可溶，将重组蛋白质引导至适当的细胞或细胞外位置，并稳定蛋白质使其免于降解。

在大多数情况下，含有重组DNA的生物具有明显的正常表型。也就是说，它们的外观，行为和新陈代谢通常保持不变，并且证明重组序列存在的xxx方法是通常使用聚合酶链反应（PCR）测试来检查DNA本身。存在重大例外，下面将进行讨论。

如果rDNA序列编码一个表达的基因，则通常可以使用RT-PCR或Western杂交方法检测重组基因的RNA和/或蛋白质产物的存在。除非选择并修饰了重组基因以便在宿主生物体中产生生物活性，否则总表型变化不是正常现象。遇到的其他表型包括重组基因产物对宿主生物的毒性，特别是如果它在不适当的细胞或组织中过度表达或表达时。

在某些情况下，重组DNA即使不表达也可能具有有害作用。发生这种情况的一种机制是插入失活，其中rDNA插入宿主细胞的基因中。在某些情况下，研究人员利用这种现象“ 敲除 ”基因以确定其生物学功能和重要性。rDNA插入染色体DNA会影响基因表达的另一种机制是不适当激活先前未表达的宿主细胞基因。例如，当含有活性启动子的重组DNA片段位于先前沉默的宿主细胞基因旁边时，或者当具有抑制基因表达功能的宿主细胞基因通过重组DNA插入失活时，就会发生这种情况。

重组DNA被广泛应用于生物技术，医学和研究中。如今，基本上在每个西方药房、医师或兽医办公室、医学检测实验室和生物学研究实验室中都发现了使用DNA技术产生的重组蛋白和其他产品。此外，使用重组DNA技术操纵的生物以及衍生自这些生物的产品已进入许多农场、超级市场、家庭药品柜，甚至是宠物店，例如出售GloFish和其他转基因产品的商店。改良动物。

重组DNA的最普遍应用是在基础研究中，其中该技术对于生物学和生物医学领域的最新工作非常重要。重组DNA用于鉴定，定位和测序基因，并确定其功能。rDNA探针用于分析单个细胞内以及整个生物体组织中的基因表达。重组蛋白在实验室实验中被广泛用作试剂，并产生抗体探针以检查细胞和生物体内的蛋白质合成。

在工业、食品生产、人类和兽医学、农业和生物工程中发现了重组DNA的许多其他实际应用。