په مالیکولر بیولوژي او جینیکیک کې ، بدلون د حجرو جینیاتي بدلون دی چې د حجرو غشا (s) له لارې د هغې شاوخوا څخه د خارجي جینیاتي موادو مستقیم جذب او یوځای کیدو پایله لري . د بدلون لپاره، ترلاسه کوونکي باکتریا باید د وړتیا په حالت کې وي ، کوم چې ممکن په طبیعت کې د چاپیریال شرایطو لکه لوږه او د حجرو کثافت ته د وخت محدود ځواب په توګه پیښ شي، او ممکن په لابراتوار کې هم هڅول شي. [1]
بدلون یو له دریو پروسو څخه دی چې د افقی جین لیږد لامل کیږي ، په کوم کې چې خارجي جینیاتي مواد له یو باکتریا څخه بل ته تیریږي، نور دوه یې کنجګیشن ( په مستقیم تماس کې د دوه باکتریایي حجرو ترمنځ د جینیاتي موادو لیږد ) او لیږد (د بهرني DNA انجکشن ) د باکتریوفیج ویروس لخوا کوربه باکتریا ته) [1] په بدلون کې، جینیاتي مواد د منځني منځني څخه تیریږي، او پورته کول په بشپړ ډول په ترلاسه کونکي باکتریا پورې اړه لري. [1]
تر 2014 پورې د باکتریا شاوخوا 80 ډولونه پیژندل شوي چې د بدلون وړ دي، نږدې په مساوي ډول د ګرام مثبت او ګرام منفي باکتریا ترمنځ ویشل شوي ؛ شمیره کیدای شي ډیر اټکل وي ځکه چې ډیری راپورونه د واحد کاغذونو لخوا مالتړ کیږي. [1]
"بدلون" کیدای شي د غیر باکتریایي حجرو په شمول د حيواناتو او نباتاتو حجرو ته د نوي جنیټیک موادو داخلولو تشریح کولو لپاره هم وکارول شي؛ په هرصورت، ځکه چې " بدلون " د حیواني حجرو په اړه ځانګړې معنی لري، د سرطان حالت ته پرمختګ په ګوته کوي، دا پروسه معمولا د " انتقال " په نوم یادېږي . [2]
په باکتریا کې بدلون لومړی ځل په 1928 کې د برتانوي باکتریالوژیست فریډریک ګریفیت لخوا څرګند شو . [3] ګریفیت د دې معلومولو سره علاقه درلوده چې ایا د تودوخې وژل شوي باکتریا انجیکشنونه د سینه بغل په وړاندې د موږکانو واکسین کولو لپاره کارول کیدی شي. په هرصورت، هغه وموندله چې د Streptococcus pneumoniae غیر ویروسي فشار د تودوخې له امله وژل شوي ویروسي فشارونو سره مخ کیدو وروسته ویروسي کیدی شي . ګریفیت داسې انګیرله چې د تودوخې وژل شوي فشار څخه ځینې " بدلون اصول " د بې ضرر فشار ویروس رامینځته کولو لپاره مسؤل و. په 1944 کې دا "بدلون اصول" د اوسوالډ ایوري ، کولین مکلوډ ، او میکلین مک کارټي لخوا د جینیاتي په توګه وپیژندل شو . دوی DNA د S. pneumoniae له ویروسي فشار څخه جلا کړل او یوازې د دې DNA په کارولو سره وتوانیدل چې بې ضرر فشار ویروس رامینځته کړي. دوی د باکتریا لخوا د DNA پورته کول او یوځای کول "بدلون" بللی (وګورئ د Avery-MacLeod-McCarty تجربه ) [4] د Avery et al. د تجربو پایلې په لومړي سر کې د ساینسي ټولنې لخوا په شک سره ترلاسه شوې وې او دا تر هغه وخته پورې نه و. د جنیټیک مارکرونو پراختیا او د جینیاتي لیږد د نورو میتودونو کشف ( په 1947 کې کنجګیشن او په 1953 کې لیږد ) د جوشوا لیډربرګ لخوا چې د ایوري تجربې ومنل شوې. [۵]
دا په اصل کې فکر کیده چې Escherichia coli ، یو عام استعمال شوي لابراتوار ارګانیزم، د بدلون لپاره انعکاس و. په هرصورت، په 1970 کې، مورټن منډیل او اکیکو هیګا وښودله چې ای کولی ممکن د کلسیم کلورایډ محلول سره د درملنې وروسته د مرستندویه فیز کارولو پرته د باکتریوفیج λ څخه DNA اخیستلو ته وهڅول شي . [6] دوه کاله وروسته په 1972 کې، سټینلي نارمن کوهن ، ایني چنګ او لیسلي سو وښودله چې CaCl
2درملنه د پلازمیډ DNA د بدلون لپاره هم اغیزمنه ده. د منډیل او هیګا لخوا د بدلون طریقه وروسته د ډګلاس هاناهان لخوا ښه شوه . [8] په E. coli کې د مصنوعي هڅول شوي وړتیا کشف د باکتریا د بدلون لپاره یو اغیزمن او مناسب طرزالعمل رامینځته کړ چې د بایو ټیکنالوژۍ او څیړنې په برخه کې د ساده مالیکولر کلونینګ میتودونو ته اجازه ورکوي ، او دا اوس د لابراتوار معمول کارول کیږي.
د الکتروپوریشن په کارولو سره بدلون د 1980 لسیزې په وروستیو کې رامینځته شوی ، د ان ویټرو لیږد موثریت ډیروي او د باکتریایی فشارونو شمیر ډیروي چې بدلیدلی شي. [ 9] د حيواناتو او نباتاتو د حجرو بدلون هم په 1982 کې د موږک جنين ته د موږک د ودې هورمون لپاره د جين په داخلولو سره د لومړي ټرانسجنيک موږک په واسطه جوړ شو . وموندل شو او د 1970 لسیزې په لومړیو کې د تومور هڅوونکي اجنټ وموندل شو چې د DNA پلاسمید و چې د Ti plasmid په نوم یادیږي . [11] په پلازمیډ کې د جینونو په لرې کولو سره چې د تومور لامل شوی او په نوي جینونو کې اضافه کول ، څیړونکي وکولی شول نباتات د A. tumefaciens سره اخته کړي او باکتریا ته اجازه ورکړي چې خپل غوره شوي DNA د نباتاتو جینومونو ته داخل کړي. [12] د نبات ټولې حجرې د A. tumefaciens په واسطه د انفیکشن لپاره حساس ندي ، نو نور میتودونه رامینځته شوي، په شمول د الکتروپوریشن او مایکرو انجیکشن . [۱۳] په ۱۹۸۰ لسیزه کې د جان سنفورډ لخوا د بیولوستیک پارټیکل ډیلیوری سیسټم (جین ټوپک) په ایجاد سره د ذراتو بمباری ممکنه شوه . [14] [15] [16]
بدلون د افقی جین لیږد یو له دریو ډولونو څخه دی چې په طبیعت کې د بکتیریا په مینځ کې واقع کیږي، په کوم کې چې د ځانګړتیا لپاره د DNA کوډ کول له یو باکتریا څخه بل باکتریا ته تیریږي او د ترلاسه کونکي جینوم سره د هومولوژس بیا یوځای کیدو سره یوځای کیږي ؛ نور دوه لیږدونه دي، د باکتریوفیج په واسطه ترسره کیږي ، او کنجګیشن ، په کوم کې چې جین د باکتریا تر مینځ د مستقیم تماس له لارې تیریږي. [1] په بدلون کې، جینیاتي مواد د منځني منځني څخه تیریږي، او پورته کول په بشپړ ډول په ترلاسه کونکي باکتریا پورې اړه لري. [1]
وړتیا یو لنډمهاله حالت ته اشاره کوي چې کولی شي د چاپیریال څخه خارجي DNA واخلي؛ دا کیدای شي په لابراتوار کې هڅول شي. [1]
داسې بریښي چې دا یوه لرغونې پروسه ده چې د یو عام پروکریوټیک انا څخه په میراث پاتې دي چې د DNA زیانونو د بیا ترکیبي ترمیم هڅولو لپاره ګټور موافقت دی ، په ځانګړي توګه د فشار لرونکي شرایطو لاندې ترلاسه شوي زیان. طبیعي جینیاتي بدلون داسې ښکاري چې د DNA د زیانونو د ترمیم لپاره موافقت وي چې د جینیاتي تنوع هم رامینځته کوي . [1] [17]
بدلون د طبي پلوه مهم ګرام منفي باکتریا ډولونو کې مطالعه شوی لکه Helicobacter pylori ، Legionella pneumophila ، Neisseria meningitidis ، Neisseria gonorrhoeae ، Haemophilus influenzae او Vibrio cholerae . دا په ګرام منفي ډولونو کې هم مطالعه شوي چې په خاوره کې موندل شوي لکه Pseudomonas stutzeri ، Acinetobacter baylyi ، او د ګرام منفي نباتاتو رنځجن لکه Ralstonia solanacearum او Xylella fastidiosa . [18] د ګرام مثبت باکتریا تر مینځ بدلون د طبي پلوه مهم ډولونو لکه Streptococcus pneumoniae ، Streptococcus mutans ، Staphylococcus aureus او Streptococcus sanguinis او په ګرام مثبت خاوره باکتریا Bacillus subtilis کې مطالعه شوی . [17] دا د Pseudomonadota لږترلږه 30 ډولونو کې هم راپور شوي چې په څو مختلفو ټولګیو کې ویشل شوي. [19] د بدلون په اړه تر ټولو غوره مطالعه شوې Pseudomonadota د طبي پلوه مهم انساني رنځجن Neisseria gonorrhoeae ، Haemophilus influenzae ، او Helicobacter pylori دي . [17]
"بدلون" کیدای شي د غیر باکتریایي حجرو په شمول د حيواناتو او نباتاتو حجرو ته د نوي جنیټیک موادو داخلولو تشریح کولو لپاره هم وکارول شي؛ په هرصورت، ځکه چې " بدلون " د حیواني حجرو په اړه ځانګړې معنی لري، د سرطان حالت ته پرمختګ په ګوته کوي، دا پروسه معمولا د " انتقال " په نوم یادېږي . [2]
په طبیعي توګه وړتیا لرونکي باکتریا د جینونو سیټونه لري چې د پروټین ماشین چمتو کوي ترڅو د حجرو غشا ته DNA راوړي. حجرو ته د خارجي DNA لیږد ممکن پروټینونو ته اړتیا ولري چې د ډول IV پیلي او ټایپ II سراو سیسټم په راټولولو کې دخیل وي ، او همدارنګه په سایټوپلاسمیک جھلی کې د DNA ټرانسلوکیس کمپلیکس. [20]
د ګرام مثبت او ګرام منفي باکتریا تر مینځ د حجرو لفافې جوړښت کې د توپیرونو له امله، په دې حجرو کې د DNA پورته کولو میکانیزم کې ځینې توپیرونه شتون لري، مګر ډیری یې مشترک ځانګړتیاوې لري چې اړوند پروټینونه پکې شامل دي. DNA لومړی د DNA ریسیپټر کې د وړ حجرو سطحې سره تړل کیږي، او د DNA ټرانسلوکیز له لارې د سایټوپلاسمیک جھلی څخه تیریږي . [21] یوازې یو واحد ډنډ شوی DNA کیدای شي له لارې تیر شي، د پروسې په جریان کې د نیوکلیزونو په واسطه د بل سټرنډ تخریب کیږي. د انتقالي واحد ډنډ شوي DNA کیدای شي بیا د RecA پورې تړلې پروسې په واسطه د بکتیریا کروموزومونو کې مدغم شي. په ګرام-منفي حجرو کې، د اضافي غشا د شتون له امله، DNA د یو چینل شتون ته اړتیا لري چې په خارجي غشا کې د سیکریټینز لخوا رامینځته کیږي. پیلین ممکن د وړتیا لپاره اړین وي، مګر د هغې رول ناڅرګند دی. [22] د DNA پورته کول عموما غیر ترتیب ځانګړي دي، که څه هم په ځینو ډولونو کې د DNA د پورته کولو ځانګړي سلسلې شتون ممکن د DNA موثریت اسانه کړي. [۲۳]
طبیعي بدلون د DNA لیږد لپاره د باکتریایی تطابق دی چې د ډیری باکتریایی جینونو بیان پورې اړه لري چې محصولات یې د دې پروسې لپاره مسؤل ښکاري. [20] [19] په عموم کې، بدلون یو پیچلی، انرژي ته اړتیا لري پرمختیایي پروسه ده. د دې لپاره چې باکتریا په خپل کروموزوم کې خارجي DNA وتړي، پورته کړي او بیا یوځای کړي، دا باید وړتیا ولري، دا یو ځانګړي فزیولوژیکي حالت ته ننوځي. په باسیلس سبټیلیس کې د وړتیا پراختیا شاوخوا 40 جینونو ته اړتیا لري. [24] DNA په کوربه کروموزوم کې مدغم شوی معمولا (مګر په نادره استثناوو سره) د ورته ډول د بل باکتریا څخه اخیستل شوی، او په دې توګه د استوګنې کروموزوم سره همغږي ده.
په B. subtilis کې د انتقال شوي DNA اوږدوالی له 1271 kb څخه ډیر دی (له 1 ملیون بیسونو څخه ډیر). انتقال شوی اوږدوالی احتمالاً د DNA دوه برابره وي او اکثره د 4215 kb ټول کروموزوم اوږدوالی له دریمې برخې څخه ډیر وي. داسې ښکاري چې د ترلاسه کونکي حجرو شاوخوا 7-9 ٪ ټول کروموزوم اخلي. [27]
داسې ښکاري چې د طبیعي بدلون ظرفیت په یو شمیر پروکاریوټونو کې واقع کیږي، او تر دې دمه 67 پروکاریوټیک ډولونه (په اوو بیلابیلو فیلا کې) پیژندل شوي چې د دې پروسې څخه تیریږي. [۱۹]
د بدلون لپاره وړتیا عموما د لوړ حجرو کثافت او/یا تغذیه محدودیت لخوا هڅول کیږي، هغه شرایط چې د باکتریا د ودې د سټینري مرحلې سره تړاو لري. په هیموفیلس انفلوینزا کې بدلون په خورا مؤثره توګه د اضطراري ودې په پای کې پیښیږي ځکه چې د باکتریا وده د سټینري مرحلې ته نږدې کیږي. په Streptococcus mutans کې بدلون ، او همدارنګه په ډیرو نورو streptococci کې، د لوړ حجرو کثافت کې واقع کیږي او د بایوفیلم جوړښت سره تړاو لري. [29] په B. subtilis کې وړتیا د لوګاریتمیک ودې پای ته رسول کیږي، په ځانګړې توګه د امینو اسید محدودیت شرایطو لاندې. [30] په ورته ډول، په مایکروکوکس لوټیوس (د لږ ښه مطالعه شوي Actinomycetota phylum استازی ) کې، وړتیا د منځني پای ته رسیدو د ودې مرحلې په جریان کې وده کوي او همدارنګه د امینو اسیدونو د لوږې له امله رامینځته کیږي. [۳۱] [۳۲]
د ثابت کوربه او پلازمیډ DNA په خوشې کولو سره، ځینې باکتریوفیجونه فکر کیږي چې په بدلون کې مرسته کوي. [۳۳]
وړتیا په ځانګړي ډول د DNA زیان رسونکي شرایطو لخوا هڅول کیږي. د مثال په توګه، بدلون په Streptococcus pneumoniae کې د DNA د زیانمنونکو اجنټانو مایتوماسین C (د DNA کراس لینک کولو اجنټ) او فلوروکوینولون (د توپوسومیراز مخنیوی کوونکی چې د دوه اړخیزه ماتیدو لامل کیږي) لخوا رامینځته کیږي . [34] په B. subtilis کې ، بدلون د UV رڼا په واسطه زیاتیږي، د DNA زیان رسونکي اجنټ. [35] په Helicobacter pylori کې ، ciprofloxacin چې د DNA gyrase سره تعامل کوي او د ډبل سټرینډ بریکونه معرفي کوي، د وړتیا جینونو بیان هڅوي، په دې توګه د لیږد فریکونسۍ لوړوي [36] د Legionella pneumophila ، Charpentier et al په کارولو سره . [37] 64 زهرجن مالیکولونه ازمول شوي ترڅو معلومه کړي چې کوم یو یې وړتیا هڅوي. له دې څخه، یوازې شپږ، د DNA ټول زیانمنونکي ایجنټان، د قوي انډول سبب شوي. دا د DNA زیان رسونکي اجنټان وو مایتوماسین C (کوم چې د DNA د انټر سټرینډ کراس لینکونو لامل کیږي) ، نورفلوکساسین ، آفلوکساسین او نالیډیکسیک اسید (د DNA ګیراس مخنیوی کونکي چې د ډبل سټنډ بریکونو لامل کیږي [38] ) ، بایسکلومیسین (د واحد او دوه اړخیزه وقفې لامل کیږي [38 ] 39] )، او هایدروکسیوریا (د DNA بیس اکسیډیشن هڅوي [40] ). د UV رڼا هم په L. pneumophila کې وړتیا هڅوي . Charpentier et al. [37] وړاندیز وکړ چې د بدلون لپاره وړتیا شاید د DNA زیان ځواب په توګه رامینځته شوی.
په لوګاریتمیک ډول وده کونکي باکتریا په حجره کې د موجود جینوم کاپيونو شمیر په پام کې نیولو سره د سټیشنري مرحله باکتریا سره توپیر لري ، او دا د DNA ترمیم مهم پروسې ترسره کولو وړتیا باندې تاثیر لري. د لوګاریتمیک ودې په جریان کې، د کروموزوم د هرې ځانګړې سیمې دوه یا ډیر نقلونه ممکن په بکتیریا حجرو کې شتون ولري، ځکه چې د حجرو ویش د کروموزوم نقل سره په سمه توګه سمون نلري. د هومولوژس بیا جوړونې ترمیم پروسه (HRR) د DNA ترمیم کلیدي پروسه ده چې په ځانګړي توګه د ډبل سټرینډ زیانونو ترمیم لپاره مؤثره ده ، لکه د ډبل سټینډ بریک. دا پروسه د زیانمن شوي کروموزوم سربیره په دوهم هوموولوژس کروموزوم پورې اړه لري. د لوګاریتمیک ودې په جریان کې، په یو کروموزوم کې د DNA زیان ممکن د HRR لخوا د بل هومولوژس کروموزوم څخه د ترتیب معلوماتو په کارولو سره ترمیم شي. یوځل چې حجرې سټیشني مرحلې ته ورسیږي، په هرصورت، دوی عموما د کروموزوم یوازې یوه کاپي لري، او HRR د بدلون له لارې د حجرې بهر څخه د هوموولوژس ټیمپلیټ داخل ته اړتیا لري. [۴۱]
د دې لپاره چې دا وڅیړل شي چې ایا د بدلون تطبیقي فعالیت د DNA د زیانونو ترمیم دی، یو لړ تجربې ترسره شوې چې د B. subtilis په کارولو سره د UV ر lightا لخوا د زیان رسونکي ایجنټ په توګه تابیا شوي (د Michod et al. [42] او Bernstein et al. [41 لخوا بیاکتنه شوې. ] ) د دې تجربو پایلې په ګوته کوي چې د DNA بدلول د ترلاسه کونکي DNA کې د UV رڼا لخوا معرفي شوي احتمالي وژونکي DNA زیانونو ترمیمولو لپاره عمل کوي. ځانګړې پروسه چې د ترمیم مسولیت یې درلود احتمالا HRR وه. په باکتریا کې بدلون د ابتدايي جنسي پروسې په توګه لیدل کیدی شي، ځکه چې پدې کې د دوو اشخاصو څخه د همجنسي DNA تعامل شامل دي ترڅو د بیا جوړونکي DNA جوړ کړي چې راتلونکو نسلونو ته لیږدول کیږي. په پروکاریوټس کې د باکتریا بدلون ممکن هغه پخوانی پروسه وي چې په یوکریټس کې مییوټیک جنسي تولید ته وده ورکوي (وګورئ د جنسي تکثیر تکامل ؛ مییوسس .)
مصنوعي وړتیا د لابراتوار پروسیجرونو کې هڅول کیدی شي چې پدې کې د حجرو رامینځته کول په غیر فعال ډول DNA ته د لاسرسي وړ دي د دې شرایطو سره افشا کولو سره چې معمولا په طبیعت کې نه پیښیږي. [۴۳] معمولاً حجرې په داسې محلول کې انبیږي چې په ساړه شرایطو کې (اکثرا کلسیم کلورایډ ) لري، مخکې له دې چې د تودوخې نبض (د تودوخې شاک) سره مخ شي. کلسیم کلورایډ په جزوي ډول د حجرو غشا ګډوډوي، کوم چې بیا جوړونکي DNA ته اجازه ورکوي چې کوربه حجرې ته ننوځي. هغه حجرې چې د DNA اخیستلو توان لري د وړ حجرو په نوم یادیږي.
دا وموندل شوه چې په 20 mM Mg کې د ګرام منفي باکتریا وده د پروټین څخه تر لیپوپولیساکریډ بانډونو شمیر کموي د ionic او covalent بانډونو تناسب په زیاتولو سره، چې د غشا مایعیت زیاتوي، د بدلون اسانتیا رامنځته کوي. [44] دلته د لیپوپولیساکرایډونو رول د دې مشاهدې څخه تایید شوی چې د O-سایډ لنډ زنځیرونه په مؤثره توګه بدل شوي - شاید د DNA لاسرسي ښه والي له امله.
د باکتریا سطحه لکه E. coli د هغې د حجرو په سطحه د فاسفولیپیډز او لیپوپولیساکریډونو له امله په منفي ډول چارج کیږي او DNA هم په منفي ډول چارج کیږي. له همدې امله د divalent cation یوه دنده به دا وي چې د فاسفیت ګروپونو او نورو منفي چارجونو په همغږي کولو سره د چارجونو ساتنه وکړي، په دې توګه د DNA مالیکول ته اجازه ورکوي چې د حجرې سطح ته غاړه کېږدي.
د E. coli حجرو ته د DNA داخلیدل د هغو چینلونو له لارې کیږي چې د اډیشن زون یا بایر د جنکشن په نوم پیژندل کیږي، د یوې عادي حجرې سره تر 400 پورې داسې زونونه لري. د دوی رول هغه وخت رامینځته شو کله چې کوبالامین (کوم چې دا چینلونه هم کاروي) وموندل شو چې په سیالۍ سره د DNA پورته کول منع کړي. بل ډول چینل چې د DNA اپټیک کې ښکیل دی د پولی (HB) څخه جوړ دی: پولی P: Ca. په دې پولی (HB) کې د DNA شاوخوا پوښل کیږي (په خپله یو پولی فاسفیټ)، او د Ca ions لخوا جوړ شوي ډال کې لیږدول کیږي. [۴۴]
دا وړاندیز کیږي چې په یخ حالت کې د حجرو ویشل کیشنونو ته د حجرو څرګندول ممکن د حجرو د سطحې جوړښت هم بدل کړي یا ضعیف کړي چې دا DNA ته د لاسرسي وړ ګرځوي. د تودوخې نبض داسې انګیرل کیږي چې د حجرو د غشا په اوږدو کې د تودوخې عدم توازن رامینځته کوي، کوم چې DNA مجبوروي چې د حجرو سوري یا د زیانمن شوي حجرو دیوال له لارې حجرو ته ننوځي.
الکتروپوریشن د وړتیا لوړولو بله طریقه ده. په دې طریقه کې حجرې په لنډه توګه د 10-20 kV / cm بریښنایی ساحې سره ټکان کیږي ، کوم چې فکر کیږي د حجرو په غشا کې سوري رامینځته کوي چې د پلازمیډ DNA کولی شي ننوځي. د برقی شاک څخه وروسته، سوري د حجرو د غشا د ترمیم میکانیزمونو لخوا په چټکۍ سره تړل کیږي.
د خمیر ډیری ډولونه ، په شمول د Saccharomyces cerevisiae ، کیدای شي په چاپیریال کې د خارجي DNA په واسطه بدل شي. په لابراتوار کې په لوړه فریکونسۍ کې د دې بدلون اسانه کولو لپاره ډیری میتودونه رامینځته شوي. [۴۵]
موثریت - د خمیر مختلف نسلونه او ډولونه د مختلف موثریتونو سره بهرني DNA اخلي. همدارنګه ، د بیکر د خمیر، S. cerevisiae لپاره د بدلون ډیری پروتوکولونه رامینځته شوي ، او پدې توګه ممکن د نورو ډولونو لپاره غوره نه وي. حتی په یو ډول کې، مختلف ډولونه د بدلون مختلف موثریتونه لري، کله ناکله د دریو حکمونو شدت سره توپیر لري. د مثال په توګه، کله چې د S. cerevisiae strains د 10 ug پلاسمید YEp13 سره بدل شوي، د DKD-5D-H فشار د 550 او 3115 کالونیو ترمنځ حاصل شوی پداسې حال کې چې OS1 فشار له پنځو څخه لږ کالونیو تولیدوي. [۵۴]
د نبات حجرو ته د DNA لیږدولو لپاره یو شمیر میتودونه شتون لري. د ویکتور منځګړیتوب ځینې میتودونه په لاندې ډول دي:
ځینې ویکتور کم میتودونه پدې کې شامل دي:
د ټرانسجینک فنګسي تولید لپاره ځینې میتودونه شتون لري چې ډیری یې د بوټو لپاره کارول شوي ورته ورته دي. په هرصورت، فنګسي باید د دوی د ځینو مایکروسکوپي او بایو کیمیکل ځانګړتیاو له امله په مختلف ډول درملنه وشي:
لکه څنګه چې مخکې وویل شول، د نبات د بدلون لپاره کارول شوي میتودونه هم په فنګسي کې کار کوي:
د حیواناتو حجرو ته د DNA معرفي کول معمولا د لیږد په نوم یادیږي ، او په اړونده مقاله کې بحث شوی.
په باکتریا کې د مصنوعي توګه هڅول شوي وړتیا کشف باکتریا ته اجازه ورکوي لکه Escherichia coli د DNA او همدارنګه د پروټینونو څرګندولو لپاره د مناسب کوربه په توګه وکارول شي. په عموم ډول پلازمیډونه په E. coli کې د بدلون لپاره کارول کیږي . د دې لپاره چې په حجره کې په ثابت ډول وساتل شي، د پلازمیډ DNA مالیکول باید د نقل کولو اصل ولري ، کوم چې دا اجازه ورکوي چې په حجره کې د حجرې د خپل کروموزوم د نقل کولو څخه په خپلواکه توګه نقل شي.
هغه موثریت چې ورسره یو وړ کلتور کولی شي خارجي DNA واخلي او خپل جینونه څرګند کړي د بدلون موثریت په نوم پیژندل کیږي او د کالونی جوړونې واحد (cfu) په هر μg DNA کې کارول کیږي. د 1×10 8 cfu/μg د یو کوچني پلاسمیډ لکه pUC19 لپاره د بدلون موثریت تقریبا د 1 سره مساوي دی په 2000 کې د پلازمیډ مالیکولونه چې په بدل کې کارول کیږي.
د کلسیم کلورایډ په بدلون کې ، حجرې د Ca په شتون کې د یخ کولو حجرو لخوا چمتو کیږي.2+
(په CaCl کې
2محلول)، حجره د پلازمیډ DNA ته د لاسرسي وړ ګرځوي . حجرې د DNA په مرسته په یخ کې ځای پرځای شوي، او بیا په لنډه توګه د تودوخې شاک (د مثال په توګه، د 30-120 ثانیو لپاره په 42 سانتي ګراد کې). دا طریقه د سرکلر پلازمیډ DNA لپاره خورا ښه کار کوي. غیر تجارتي چمتووالی باید په نورمال ډول د هر مایکرو ګرام پلازمیډ 10 6 څخه تر 10 7 ټرانسفارمینټونه ورکړي. یو ضعیف تیاری به شاوخوا 10 4 /μg یا لږ وي، مګر د وړ حجرو ښه چمتووالی کولی شي د پلازمیډ په هر مایکروګرام کې ~ 10 8 کالونۍ ورکړي . [60] په هرصورت، پروتوکولونه د سپر وړ وړ حجرو جوړولو لپاره شتون لري چې ممکن د 10 9 څخه ډیر د بدلون موثریت ترلاسه کړي . په هرصورت ، کیمیاوي طریقه معمولا د خطي DNA لپاره ښه کار نه کوي، لکه د کروموسومل DNA ټوټې، شاید د دې لپاره چې د حجرو اصلي exonuclease انزایمونه په چټکۍ سره خطي DNA تخریب کړي. په مقابل کې، هغه حجرې چې په طبیعي توګه وړتیا لري معمولا د پلاسمیډ DNA په پرتله د خطي DNA سره په اغیزمنه توګه بدلیږي.
د CaCl په کارولو سره د بدلون موثریت
2میتود د پلاسمیډ اندازې سره کمیږي ، او الیکټروپوریشن ممکن د لوی پلازمیډ DNA جذبولو لپاره خورا مؤثره میتود وي. هغه حجرې چې په الیکټروپوریشن کې کارول کیږي باید لومړی په سړو دوه ګونی اوبو کې مینځلو سره چمتو شي ترڅو چارج شوي ذرات له مینځه ویسي کوم چې ممکن د بریښنایی پروسې په جریان کې چنګکونه رامینځته کړي.
ځکه چې بدلون معمولا د نسبتا لږ بدلون شوي حجرو مخلوط او د غیر نه بدلیدونکي حجرو ډیریدل تولیدوي، د هغه حجرو لپاره چې پلاسمیډ ترلاسه کړي د انتخاب لپاره یو میتود اړین دی. [63] نو پلاسمیډ د انتخاب وړ مارکر ته اړتیا لري لکه د پلازمیډ پرته هغه حجرې چې وژل کیدی شي یا د دوی وده بنده وي. د انټي بیوټیک مقاومت د پروکاریوټس لپاره ترټولو عام کارول شوی مارکر دی. بدلیدونکی پلاسمید یو جین لري چې د انټي بیوټیک په وړاندې مقاومت ورکوي چې باکتریا په بل ډول حساس وي. د درملنې شوي حجرو مخلوط په رسنیو کې کلتور کیږي چې انټي بیوټیک لري ترڅو یوازې بدل شوي حجرې وده وکړي. د انتخاب بله طریقه د ځانګړو آکسوټروفیک مارکرونو کارول دي چې کولی شي د ځینې امینو اسیدونو، نیوکلیوټایډونو، یا شکرو میټابولیز کولو نشتوالي لپاره تاوان ورکړي. دا طریقه د مناسب ډول بدل شوي فشارونو کارولو ته اړتیا لري کوم چې د یو ځانګړي بایومولیکول ترکیب یا کارونې کې کمښت لري، او بدل شوي حجرې په یوه منځني ډول کلتور کیږي چې یوازې هغه حجرو ته اجازه ورکوي چې پلازمیډ لري وده وکړي.
د کلونینګ په تجربه کې، یو جین ممکن په پلازمیډ کې داخل شي چې د بدلون لپاره کارول کیږي. په هرصورت، په داسې تجربه کې، ټول پلازمیډونه ممکن په بریالیتوب سره داخل شوي جین ولري. له همدې امله اضافي تخنیکونه ممکن د بدل شوي حجرو لپاره د سکرین لپاره کار واخیستل شي کوم چې د داخلولو سره پلاسمیډ لري. د راپور ورکوونکي جینونه د مارکر په توګه کارول کیدی شي ، لکه د lacZ جین چې د β-galactosidase لپاره کوډ کوي چې په نیلي سپین سکرینینګ کې کارول کیږي . د سکرینینګ دا طریقه د α- تکمیل په اصولو تکیه کوي ، چیرې چې په پلازمیډ کې د lacZ جین ( lacZα ) یوه ټوټه کولی شي په حجره کې د بل متغیر lacZ جین ( lacZΔM15 ) بشپړ کړي. دواړه جینونه پخپله غیر فعال پیپټایډونه تولیدوي، په هرصورت، کله چې یوځای څرګند شي، لکه څنګه چې د lacZ-α لرونکی پلازمیډ په lacZΔM15 حجرو بدل شي ، دوی یو فعال β-galactosidase جوړوي. د فعال β-galactosidase شتون ممکن کشف شي کله چې حجرې په پلیټونو کې وده وکړي چې X-gal لري ، د ځانګړتیاو نیلي کالونۍ جوړوي. په هرصورت، د څو کلونینګ سایټ ، چیرې چې د ګټو جین ممکن د پلازمیډ ویکتور کې تړل شوی وي، د lacZα جین کې موقعیت لري . له همدې امله بریالي تړل د lacZα جین ګډوډ کوي، او هیڅ فعاله β-galactosidase نشي رامینځته کولی، د سپینو کالونیو په پایله کې. هغه حجرې چې په بریالیتوب سره تړل شوي داخل شوي وي بیا د ناکامو نیلي رنګونو څخه د سپین رنګ په واسطه په اسانۍ سره پیژندل کیدی شي.
نور عام کارول شوي راپور ورکوونکي جینونه شنه فلوروسینټ پروټین (GFP) دي، کوم چې هغه حجرې تولیدوي چې د نیلي رڼا لاندې شنه روښانه کوي، او انزایم لوسیفیریز ، کوم چې د لوسیفیرین سره عکس العمل کټالیز کوي ترڅو د رڼا خارج کړي. Recombinant DNA کیدای شي د نورو میتودونو په کارولو سره هم کشف شي لکه د راډیو اکټیو RNA تحقیقاتو سره د نیوکلیک اسید هایبرډیزیشن، پداسې حال کې چې هغه حجرې چې د پلازمیډ څخه غوښتل شوي پروټین څرګند کړي هم د معافیتي میتودونو په کارولو سره کشف کیدی شي.
{{cite journal}}
: CS1 ساتل: د سپتمبر 2024 پورې DOI غیر فعاله ( لینک )
{{cite journal}}
: CS1 ساتل: نا مناسب URL ( لینک )