< Return to Video

A DNS klónozása és a rekombináns DNS | A génkifejeződés és szabályozása | Biológia | Khan Academy

  • 0:00 - 0:03
    Beszéljünk egy kicsit a DNS klónozásáról,
  • 0:03 - 0:06
    ami abból áll,
    hogy másolatokat készítünk
  • 0:06 - 0:08
    egy adott DNS-szakaszról.
  • 0:08 - 0:10
    Általában olyan DNS-szakaszról,
  • 0:10 - 0:12
    amely valami fontos dolgot kódol.
  • 0:12 - 0:15
    Például egy gént, amelyről
    olyan fehérje fejeződik ki,
  • 0:15 - 0:18
    amely valamiért hasznos a számunkra.
  • 0:18 - 0:20
    A klónozásról talán abban
    az értelemben is hallottál már,
  • 0:20 - 0:23
    ami például a Csillagok háborújában
    a klónháború
  • 0:23 - 0:25
    vagy a Dolly nevű bárány.
  • 0:25 - 0:27
    A lényeg itt is ugyanaz.
  • 0:27 - 0:31
    Egy állat, például egy bárány klónozásával
  • 0:31 - 0:33
    olyan állatot hozunk létre,
  • 0:33 - 0:37
    amely genetikailag
    megegyezik az eredeti állattal.
  • 0:37 - 0:39
    A DNS-klónozás során azonban
  • 0:39 - 0:42
    ennél egyszerűbb dolgoról van szó.
  • 0:42 - 0:45
    Bár, mint látni fogjuk, ez is lenyűgöző.
  • 0:45 - 0:48
    Egy DNS-szakaszról készítünk
    pontos másolatokat.
  • 0:48 - 0:51
    Hogyan kell ezt csinálni?
  • 0:51 - 0:54
    Mondjuk, ez itt egy DNS-szál,
  • 0:54 - 0:56
    Csak egyetlen vonallal jelölöm,
  • 0:56 - 0:57
    de valójában két szálból áll.
  • 0:57 - 1:00
    Ide is írom, hogy kettős szálú.
  • 1:00 - 1:01
    Nem akarok azzal vesződni,
  • 1:01 - 1:03
    hogy mindkét szálat megrajzoljam.
  • 1:03 - 1:07
    Habár inkább mégiscsak
    megrajzolom mindkét szálat,
  • 1:07 - 1:09
    a pontosság kedvéért.
  • 1:09 - 1:10
    Kész is van.
  • 1:10 - 1:14
    Ez itt a kettős szálú DNS.
  • 1:14 - 1:17
    Tegyük fel, hogy ezen a szakaszon
  • 1:17 - 1:21
    van egy gén, amit klónozni szeretnénk.
  • 1:21 - 1:25
    Erről szeretnénk másolatokat készíteni.
  • 1:25 - 1:30
    Ez tehát a klónozandó gén.
  • 1:30 - 1:31
    Az első lépésben
  • 1:31 - 1:34
    valahogy ki kell vágni ezt a gént.
  • 1:34 - 1:37
    Ehhez restrikciós (hasító)
    enzimeket használunk.
  • 1:37 - 1:39
    Sokféle restrikciós enzim létezik.
  • 1:39 - 1:41
    Szerintem az is egy csoda,
  • 1:41 - 1:44
    hogy a civilizációnk
    eljutott arra a fejlettségi szintre,
  • 1:44 - 1:46
    hogy felfedeztük ezeket az enzimeket,
  • 1:46 - 1:50
    és tudjuk, hogy mely pontokon
    tudják hasítani a DNS-t,
  • 1:50 - 1:52
    felismerve a jellemző
    hasítási helyeiket,
  • 1:52 - 1:53
    így eldönthetjük,
  • 1:53 - 1:56
    hogy melyik restrikciós enzimet használjuk
  • 1:56 - 1:58
    egy bizonyos DNS-darab kivágására.
  • 1:58 - 2:01
    Hát ilyen szintre jutott a civilizációnk.
  • 2:01 - 2:03
    Tehát restrikciós enzimeket használunk.
  • 2:03 - 2:07
    Az egyik hasító enzim
    (ezt más színnel jelölöm)
  • 2:07 - 2:10
    ide kapcsolódik,
  • 2:10 - 2:13
    itt ismeri fel a bázissorrendet,
  • 2:13 - 2:16
    és épp a kívánt helyen vágja el a DNS-t.
  • 2:16 - 2:18
    Tehát ez az egyik restrikciós enzim.
  • 2:18 - 2:21
    Egy másik hasító enzim pedig
  • 2:21 - 2:26
    a túlsó végen ismeri fel
    a vágási helyét jelző bázissorrendet.
  • 2:26 - 2:28
    Ezt meg is jelölöm.
  • 2:28 - 2:39
    Ezek a restrikciós enzimek.
  • 2:39 - 2:42
    Miután a hasító enzimek
    elvégezték a feladatukat,
  • 2:42 - 2:46
    csak a kívánt gén marad.
  • 2:46 - 2:48
    Lehet, hogy marad
    egy kis „fölösleg” a végein,
  • 2:48 - 2:50
    de lényegében kivágtuk a gént.
  • 2:50 - 2:53
    Restrikciós enzimeket alkalmazva
    kivágtuk a gént.
  • 2:53 - 2:56
    Most ezt a gént be kellene illeszteni
  • 2:56 - 2:58
    egy úgynevezett plazmidba.
  • 2:58 - 3:03
    A plazmid egy darabka örökítőanyag,
  • 3:03 - 3:05
    amely a kromoszómákon kívül
    helyezkedik el,
  • 3:05 - 3:09
    de együtt másolódik, azaz replikálódik
  • 3:09 - 3:14
    a fő örökítőanyaggal.
  • 3:14 - 3:15
    Géneket is kifejezhet,
  • 3:15 - 3:20
    akárcsak a kromoszómákban lévő gének.
  • 3:20 - 3:23
    Tehát itt vágjuk ki (ideírom),
  • 3:23 - 3:26
    itt vágjuk ki a gént,
  • 3:26 - 3:32
    majd beillesztjük egy plazmidba.
  • 3:32 - 3:36
    A plazmidok többnyire kör alakú DNS-ek.
  • 3:36 - 3:38
    Tehát beillesztjük egy plazmidba.
  • 3:38 - 3:44
    A beillesztést gyakran megkönnyítik
    ezek a túlnyúló végek.
  • 3:44 - 3:47
    Rajzolok egyet ide is is, meg oda is.
  • 3:47 - 3:50
    A beillesztésre használt plazmidban
  • 3:50 - 3:54
    lehetnek a túlnyúló végekhez illeszkedő
    kiegészítő bázispárok,
  • 3:54 - 4:00
    ami megkönnyíti az összekapcsolódást,
  • 4:00 - 4:03
    ha vannak ilyen túlnyúló végeik.
  • 4:03 - 4:06
    Be is illesztem a gént a plazmidba.
  • 4:06 - 4:08
    Ez is fantaszikus, hiszen a DNS-t
  • 4:08 - 4:11
    nem lehet csak úgy kézzel megfogni,
  • 4:11 - 4:15
    mint ahogy beragasztunk valamit valahová.
  • 4:15 - 4:16
    Mindez oldatokban zajlik,
  • 4:16 - 4:18
    amikbe beletesszük a hasítóenzimeket,
  • 4:18 - 4:21
    amik egy rakás különféle molekula között
  • 4:21 - 4:22
    végzik a hasítást,
  • 4:22 - 4:23
    amikor éppen jó helyre kerülnek,
  • 4:23 - 4:25
    hogy elősegítsék ezt a reakciót.
  • 4:25 - 4:27
    Aztán fogjuk ezeket a géneket,
  • 4:27 - 4:29
    hozzáadjuk a plazmidokat,
  • 4:29 - 4:31
    amelyek végein
    épp megfelelő a bázissorrend,
  • 4:31 - 4:33
    hogy össze tudjanak kapcsolódni.
  • 4:33 - 4:39
    Az oldatba DNS-ligázt is teszünk,
  • 4:39 - 4:44
    ami összekapcsolja a DNS gerincét.
  • 4:44 - 4:48
    A DNS-ligázzal már találkoztunk
    a replikáció során.
  • 4:48 - 4:51
    Ez tehát a DNS-ligáz,
  • 4:51 - 4:55
    amely szintén kell a beillesztéshez.
  • 4:55 - 4:58
    Most tehát itt ez a plazmid,
  • 4:58 - 5:01
    és be kellene juttatni egy élőlénybe,
  • 5:01 - 5:03
    amely majd másolatokat készít róla.
  • 5:03 - 5:06
    A legtöbbször használt ilyen élőlény,
  • 5:06 - 5:10
    illetve ilyen típusú élőlény
    egy baktérium, közelebbről az E. coli.
  • 5:10 - 5:21
    Fogunk tehát egy ampullát,
  • 5:21 - 5:23
    benne olyan oldattal,
  • 5:23 - 5:27
    amelyben E. coli baktériumok vannak.
  • 5:27 - 5:29
    Ezek persze nem láthatók szabad szemmel,
  • 5:29 - 5:32
    de az oldatban ott vannak
    az E. coli baktériumok.
  • 5:32 - 5:34
    Ezután hozzáadjuk a plazmidokat
  • 5:34 - 5:36
    (amik még ennyire sem láthatók)
  • 5:36 - 5:38
    ehhez az oldathoz,
  • 5:38 - 5:43
    hogy az E. coli baktériumok
    felvegyék ezeket.
  • 5:43 - 5:48
    Ehhez többnyire
    valamilyen sokkhatást alkalmaznak,
  • 5:48 - 5:51
    amitől a baktérium felveszi a plazmidot.
  • 5:51 - 5:53
    Ez leggyakrabban hősokk.
  • 5:53 - 5:55
    Nem teljesen világos,
  • 5:55 - 5:59
    hogy a hősokk hogyan működik,
  • 5:59 - 6:02
    de működik, ezért hát használják.
  • 6:02 - 6:07
    Ez itt tehát egy baktérium,
  • 6:07 - 6:11
    aminek megvan a saját DNS-e,
  • 6:11 - 6:16
    ide rajzolom a már meglévő
    genetikai anyagát.
  • 6:16 - 6:18
    Ide is írom, mi ez.
  • 6:18 - 6:21
    Ez a baktérium.
  • 6:21 - 6:27
    Hozzáadjuk a plazmidot,
  • 6:27 - 6:29
    és hősokkot alkalmazunk.
  • 6:29 - 6:42
    A baktériumok egy része
    felveszi a plazmidot, így ni.
  • 6:42 - 6:48
    Ezután az oldatot
    és a benne lévő baktériumokat
  • 6:48 - 6:50
    – amelyek közül egyesek
    felvették a plazmidot –
  • 6:50 - 6:54
    szétszélesztjük egy lemezen,
    hogy ott szaporodjanak.
  • 6:54 - 6:57
    Ezt is iderajzolom.
  • 6:57 - 7:05
    Ezen a lemezen tenyésztjük a baktériumokat.
  • 7:05 - 7:15
    Tápanyagok vannak benne,
    amin a baktériumok növekedhetnek.
  • 7:15 - 7:19
    Szóval itt szaporítjuk a baktériumokat.
  • 7:19 - 7:21
    Ezt fogjuk látni,
  • 7:21 - 7:27
    sok-sok baktériumot,
    amelyek telepeket alkotva szaporodnak.
  • 7:27 - 7:28
    Van azonban egy probléma.
  • 7:28 - 7:29
    Mint említettem,
  • 7:29 - 7:32
    vannak olyan baktériumok,
    amik fölveszik a plazmidot,
  • 7:32 - 7:33
    mások viszont nem.
  • 7:33 - 7:35
    Hogy különböztessük meg ezeket?
  • 7:35 - 7:38
    A baktériumok a szaporodás során
  • 7:38 - 7:42
    telepeket alkotnak, akárcsak ezen rajzon.
  • 7:42 - 7:45
    Ez a telep olyan, mint amilyet akartunk,
  • 7:45 - 7:47
    meg is jelölöm.
  • 7:47 - 7:52
    Ezt a másik telepet viszont
    olyan baktérium hozta létre,
  • 7:52 - 7:54
    amelyikbe nem került bele a plazmid,
  • 7:54 - 7:57
    ezért nem tartalmazza a kérdéses gént sem.
  • 7:57 - 7:59
    Erre nincs szükségünk.
  • 7:59 - 8:03
    Hogyan válasszuk ki tehát
    azokat a baktériumokat,
  • 8:03 - 8:06
    amelyek valóban felvették a plazmidot?
  • 8:06 - 8:08
    Ehhez az kell,
  • 8:08 - 8:10
    hogy a kérdéses gén mellett,
  • 8:10 - 8:13
    amiről másolatokat szeretnénk,
  • 8:13 - 8:17
    egy másik gént is beillesztünk a plazmidba,
  • 8:17 - 8:21
    ami antibiotikum-rezisztenciát okoz.
  • 8:21 - 8:24
    Ide tehát bekerül
    egy antibiotikum-rezisztencia gén is.
  • 8:24 - 8:27
    Így tehát csak azok a baktériumok...
  • 8:27 - 8:31
    (megint csak ámulok, hogy mi emberek,
    ilyenekre vagyunk képesek),
  • 8:31 - 8:34
    tehát csak azok a baktériumok,
    akik felvették a plazmidot,
  • 8:34 - 8:36
    csak azok válnak
    antibiotikum-rezisztenssé.
  • 8:36 - 8:39
    Ezért a táptalajba
  • 8:39 - 8:46
    antibiotikumot is keverünk.
  • 8:46 - 8:48
    Így ez a baktérium életben marad,
  • 8:48 - 8:49
    mivel rezisztens,
  • 8:49 - 8:54
    benne van a gén,
    ami megvédi az antibiotikumtól.
  • 8:54 - 8:56
    Ezek viszont nem maradnak életben.
  • 8:56 - 8:59
    Nem fognak szaporodni,
  • 8:59 - 9:02
    mivel a táptalajban antibiotikum van.
  • 9:02 - 9:04
    Ez nagyon menő dolog.
  • 9:04 - 9:06
    Kezdtük a kérdéses génnel.
  • 9:06 - 9:10
    Kivágtuk és beillesztettük egy plazmidba,
  • 9:10 - 9:12
    (ezt megjelölöm)
  • 9:12 - 9:15
    beillesztettük egy plazmidba,
  • 9:15 - 9:17
    ami egy olyan gént is tartalmazott,
  • 9:17 - 9:21
    ami antibiotikum-rezisztenssé tette
  • 9:21 - 9:23
    azokat a baktériumokat,
    amelyek felvették a plazmidot.
  • 9:23 - 9:26
    A plazmidokat összekevertük
    a baktériumokkal,
  • 9:26 - 9:28
    és valamilyen sokkhatással,
  • 9:28 - 9:29
    például hősokkal elérjük,
  • 9:29 - 9:31
    hogy a baktérium közül valamennyi
    fölvegye a plazmidot.
  • 9:31 - 9:33
    A baktérium szaporodni kezd,
  • 9:33 - 9:34
    és szaporodása közben
  • 9:34 - 9:38
    másolja a plazmidokat is.
  • 9:38 - 9:42
    És mivel benne van
    az antibiotikum-rezisztenica génje,
  • 9:42 - 9:45
    növekszik az antibiotikumot tartalmazó
    táptalajon,
  • 9:45 - 9:48
    míg más baktériumok,
    amelyek nem vették fel a plazmidot,
  • 9:48 - 9:49
    nem szaporodnak.
  • 9:49 - 9:55
    Ezután vesszük ezt a telepet,
  • 9:55 - 9:57
    és áttesszük egy másik tápoldatba,
  • 9:57 - 9:58
    vagy itt tenyésztjük tovább,
  • 9:58 - 10:02
    és rengeteg másolatot kapunk a génről,
  • 10:02 - 10:05
    amit bejuttattunk a baktériumba.
  • 10:05 - 10:06
    A következő kérdés az
  • 10:06 - 10:09
    (erősen leegyszerűsítve a dolgot),
  • 10:09 - 10:11
    hogy most, hogy lett
    egy rakás baktériumunk,
  • 10:11 - 10:13
    és egy csomó másolatunk a génről,
  • 10:13 - 10:15
    mire használható mindez?
  • 10:15 - 10:17
    Nos, maguk a baktériumok...
  • 10:17 - 10:20
    Mondjuk, ez a gén olyasvalamit kódol,
    amit termelni szeretnénk.
  • 10:20 - 10:22
    Mondjuk, inzulint a cukorbetegeknek.
  • 10:22 - 10:25
    Ehhez a baktériumok életfolyamatait
    használjuk fel.
  • 10:25 - 10:28
    A szaporodási működésüket
    használtuk fel
  • 10:28 - 10:30
    a genetikai információ másolására,
  • 10:30 - 10:35
    de a felépítő anyagcseréjük is
    felhasználható.
  • 10:35 - 10:37
    Ennek során fejeződik ki a saját DNS-ük,
  • 10:37 - 10:40
    de a plazmidban lévő génjeik is.
  • 10:40 - 10:45
    Ez áll az antibiotikum-rezisztencia
    hátterében is.
  • 10:45 - 10:48
    He pedig itt van az inzulin génje,
  • 10:48 - 10:55
    akkor a baktérium inzulint fog gyártani,
  • 10:55 - 10:57
    amit felhasználhatunk.
  • 10:57 - 10:59
    Nem részletezem,
  • 10:59 - 11:01
    hogyan nyerhető ki az inzulin,
  • 11:01 - 11:02
    és mire használható,
  • 11:02 - 11:04
    de mondanom sem kell,
  • 11:04 - 11:07
    milyen nagy dolog, hogy idáig eljutottunk.
Title:
A DNS klónozása és a rekombináns DNS | A génkifejeződés és szabályozása | Biológia | Khan Academy
Description:

Bevezetés a DNS-klónozásba.

Biológia a Khan Academyn: https://hu.khanacademy.org/science/biology

Az élet szép! A biológia az atomokból kiindulva a sejtekig, a génektől kezdve a fehérjékig, és a populációktól az ökoszisztémákig tanulmányozza azt a lenyűgöző és bonyolult rendszert, amely lehetővé teszi az életet. Mélyüljünk el a biológia különböző területein, tudjuk meg, miért olyan izgalmas és fontos tudomány! Az érintett témakörök a középiskolai és a bevezető egyetemi kurzusok tananyagát fedik le.
Mi a Khan Academy? A Khan Academy gyakorló feladatokat, oktatóvideókat és személyre szabott tanulási összesítő táblát kínál, ami lehetővé teszi, hogy a tanulók a saját tempójukban tanuljanak az iskolában és az iskolán kívül is. Matematikát, természettudományokat, programozást, történelmet, művészettörténetet, közgazdaságtant és még más tárgyakat is tanulhatsz nálunk. Matematikai mesterszint rendszerünk végigvezeti a diákokat az általános iskola első osztályától egészen a differenciál- és integrálszámításig modern, adaptív technológia segítségével, mely felméri az erősségeket és a hiányosságokat.
Küldetésünk, hogy bárki, bárhol világszínvonalú oktatásban részesülhessen.

Iratkozz fel a Khan Academy magyar csatornájára:
https://www.youtube.com/subscription_center?add_user=khanacademymagyar

A magyar fordítás az Akadémia Határok Nélkül Alapítvány (akademiahataroknelkul.hu) fordítócsapatának munkája.
more » « less
Video Language:
English
Team:
Khan Academy
Duration:
11:08

Hungarian subtitles

Revisions Compare revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.