Genetische manipulatie

Ik doe mijn profielwerkstuk over genetische manipulatie en heb een paar vragen over informatie die ik heb gevonden. Hopelijk kunnen jullie mij helpen.

Voor het 'knippen'van DNA worden vaak restrictie enzymen gebruikt. Er wordt verteld dat zo'n enzym maar bepaalde stukken kan knippen. Ook zeggen ze dat deze enzymen allemaal een andere base volgorde herkennen. Betekent dit niet dat er dan een gigantische hoeveelheid verschillende restrictie enzymen bestaan? Voor elke genetische eigenschap 1? Dan valt toch nooit uit te zoeken wel enzym welke eigenschap 'uitknipt', simpel weg omdat er teveel zijn?
En laten deze enzymen het geknipte stukje gen los na het verwijderen uit het DNA? Of moet je deze zelf op de een of andere manier verwijderen zodat je het gen in een andere cel kan plaatsen?

Als het geknipte gen in de gewenste cel wordt geplaatst, moet het dan zich aan 1 specifieke plek in het DNA hechten? Wat ik aan bronnen heb gelezen, praten ze alleen maar over dat je heel veel geluk moet hebben dat het gen in de celkern komt, daarna bij het DNA en zich dan vast hecht. Ik dacht altijd dat het geknipte stukje gen op de plek moest komen waar het oorspronkelijke gen met dezelfde eigenschap zit/zat (want ik weet eigenlijk ook niet of dat eerst moet worden weggehaald...)

Ik hoop dat jullie mij kunnen helpen, want het lukt me niet antwoord te vinden op deze vragen. Alvast bedankt! groetjes, Maaike

Beste Maaike,

Een restrictie enzym herkent een bepaalde nucleotidenvolgorde in het DNA. Er zijn tientallen restrictie-enzymen bekend.  Je moet je biologieboek even inkijken, dit moet er wel in staan.

Succes!

Hoi Maaike,

Ten eerste er zijn geen tientale restrictie enzymen maar honderden al dan niet duizende, maar dat doet er eigenlijk niet doet.

Een restrictie enzym herkend een bebaalde basenvolgorden, na deze herkenning knipt hij het DNA door. Dit kan op verschillende plaatsen gebeuren. De restricite enzymen die gebruikt worden voor genetische manupilatie knippen meestal in de herkende basenvolgorden.

Zal een paar voorbeelden geven:
Het restrictie enzym EcoR1 (het bekenste restrictie enzym en ook heel veel gebruikt Eco staat voor E. coli; R is de kloon en het is het eerste (1) enzym wat ontdekt is) herkend de basevolgorde:
 5'-GAATTC-3'
 3'-CTTAAG-5'
Na herkenning van dit stukje DNA knipt het enzym het als volgt:
 5'-G            AATTC-3'
 3'-CTTAA            G-5'
Het enzym herkend dus 6 basen er van uit gaanden dat het DNA voor 50% G/C bestaat en dat de basen gelijkmaatig zijn verdeeld, is er op het DNA een herkenningsplaats om 4^6=4096 basenparen. Dit lijkt veel maar is in vergelijk met het menselijk genoom wat uit ongeveer 3 miljard basenparen bestaat niks. Er zijn ook enzymen die meer basenvolgorden herkennen b.v. 8 basen = 4^8=65536 basenparen.

En op je vraag terug te komen op jou stelling dat er voor elke genetische eigenschap 1 restrictie enzym moet zijn.
Een genetische eigenschap is eigenlijk een basenvolgorde dus het enzym knipt waar hij wil ook al is dat midden in de genetische eigenschap. Misschien wel leuk om te weten, het DNA-fingerprinting wat gebruikt wordt bij crimineel onderzoek gebruikt ook restrictie enzymen.

Als laatsen over het inbrengen van het gemanipuleerd DNA:
Meestal wordt dit DNA d.m.v. virussen ingebracht. Het virus heeft al de eigenschap aanwezig om zijn eigen DNA (dus jou DNA) in het genoom van de gastcel te plaatsen. Meestal gebeurd dit willekeurig en is er dus een mate van geluk nodig.
Ik weet ook niet wat voor een soort manipulatie jij bedoeld. Maar bij genetische manipulatie van bacterien maakt het meestal niet uit waar het zit als het maar goed zijn best doet. Daarom brengen ze meestal met het in te bouwen stukje DNA een sterke promotor en/of enhancer. Hierdoor wordt het gen over actief, en maakt het dus niet zo veel uit als er andere genen inzitten.
Deze methode gebeurt natuurlijk niet bij genetische manipulatie bij de mens (ook wel genetherapie genoemd) maar dat wordt te ingewikkeld als ik daar op in ga.

Wil je meer weten of heb ik iets overgeslagen kan je me gerust mailen