Rekombinantní Proteiny a Mutageneze

Získání proteinů z organismů nebo tkání, ze kterých se přirozeně vyskytují.

Komplexní proces, při kterém se DNA rekombinuje s genetickým materiálem hostitelské buňky, aby se vyprodukoval požadovaný protein.

Organismus, který se používá k produkci rekombinantního proteinu. Může to být bakterie, kvasinka, hmyz nebo savčí buňka.

Vkládání recombinovaného DNA do hostitelské buňky.

Vektory jsou molekuly DNA, které nesou a transportují rekombinantní DNA do hostitelské buňky.

Proces, kdy se exprese genů reguluje a optimalizuje pro produkci požadovaného proteinu.

Změny v genetické sekvenci proteinu, aby se změnily jeho vlastnosti.

Proces růstu a sběru hostitelských buněk, aby se získal požadovaný protein.

Klonovací vektory jsou kruhové molekuly DNA, které se dokáží samostatně replikovat v hostitelských buňkách. Nejčastěji se používají plazmidové vektory a vektory odvozené z virů.

Plazmidové vektory jsou malé kruhové molekuly DNA, které se nacházejí v bakteriích. Mohou přenášet cizí DNA do bakteriálních buněk a slouží tak jako nástroj pro klonování.

Bakteriofágové vektory se odvozují od virů, které infikují bakterie. Mohou sloužit k přenosu DNA do bakterií a k expresi cizích genů.

Kosmidy jsou hybridní vektory kombinující vlastnosti plazmidů a bakteriofágů. Jsou schopné se replikovat jako plazmidy a zároveň využít fágové mechanismy pro zabalení DNA do virových částic.

Umělé bakteriální chromozomy (BAC) a umělé kvasinkové chromozomy (YAC) jsou nástroje pro klonování velkých segmentů DNA. BAC se replikují v bakteriích a YAC v kvasinkách.

Afinitní tagy fungují jako značky pro purifikaci proteinů. Afinity tag se připojí k proteinu a umožňuje jeho izolaci pomocí specifických interakcí, například s protilátkou.

Tagy obsahují specifické sekvence aminokyselin, které se váží na specifické molekuly, čímž umožňují izolaci proteinů.

Bakteriální proteiny jsou často toxické nebo nestabilní. Proto je důležité používat specifické kmeny bakterií, které jsou vhodné pro expresi specifických proteinů.

Jednobuněčný organismus s posttranslačními modifikacemi podobnými těm lidským a schopností růst do vysoké hustoty.Používá se v biomedicínském výzkumu pro studium genové exprese a vývojové biologie.

Postup, který se používá k cílené změně genetické informace. V biomedicínském výzkumu se používá k odhalení funkce proteinů a pro navrhování nových proteinů s vylepšenými vlastnostmi.

Změna sekvence DNA, která vede k tvorbě varianty proteinu s novými vlastnostmi. Používá se v bioinženýrství pro optimalizaci a tvorbu nových proteinů.

Metoda proteinového inženýrství, která se používá k nalezení optimálních variant proteinu s požadovanými vlastnostmi.

Metoda proteinového inženýrství, která se používá k cílené změně sekvence proteinu pro vylepšení jeho vlastností

Navrhování zcela nových proteinů s požadovanými vlastnostmi. Využívá se k tvorbě proteinů s novými funkcemi a vlastnostmi.

Schopnost proteinu odolávat nepříznivým podmínkám, jako jsou vysoké teploty, kyselé prostředí nebo vysoká koncentrace solí.

Míra, s jakou je protein schopen provádět svou biologickou funkci. Vyšší aktivita znamená, že protein je efektivnější a pro dosažení výsledku potřebuje méně energie.

Metoda v molekulární biologii, která umožňuje cílené zavedení mutací do DNA a generování variant genu.

Specifické oblasti DNA, kde se s největší pravděpodobností vyskytují mutace.

Získání fragmentů DNA s cílenými mutacemi pomocí směsi primerů s náhodně zavedenými bázemi.

Pomocí počítačových programů se předvídá, jaká aminokyselinová změna nastane v důsledku mutace v DNA.

Technika, která umožňuje rychlé a efektivní množení kopií DNA.

PCR s modifikovanými podmínkami pro zvýšení míry chyb a generování náhodných mutací.

Metoda, která kombinuje různé fragmenty DNA a vytváří nové sekvence s potenciálně novými funkcemi.

Enzymy, které rozpoznávají a štěpí DNA na specifických místech.

Proces spojení dvou fragmentů DNA do jednoho.

DNA fragment o délce 10-50 párů bází.

Tato metoda umožňuje specifické změny v DNA a otevírá tak možnosti pro léčbu genetických onemocnění a jiné vědecké aplikace.

Kromě genetické editace existují i jiné technologie pro práci s genetickým materiálem, jako například klonování DNA nebo transgenní organismy.

Tato technologie umožňuje pěstovat rostliny, které produkují terapeutické proteiny, a to efektivně a s nízkými náklady.

Kultivace buněk je proces, kdy se buňky pěstují a množí v kontrolovaném prostředí, aby se získaly požadované produkty.

Sterilizace je nezbytná, aby se zabránilo kontaminaci buněk a médií nechtěnými mikroorganismy.

Kultivaci bakterií v třepačkách umožňuje optimální růst a produkci cílových proteinů.

Zamrazené buňky je možné uchovat po dlouhou dobu a použít pro další experimenty.

Metoda, která umožňuje cíleně zavádět mutace do DNA sekvence. Poznání sekvence DNA je nezbytné. Tato metoda se zaměřuje na specifické pozice v genu a umožňuje studovat vliv daných změn na strukturu a funkci proteinu.

Mutace se zavádí pomocí syntetických oligonukleotidů, které obsahují substituce bazí. Tato metoda umožňuje krátké inzerce a delece. Oligonukleotidy fungují jako primery.

Tato metoda umožňuje cílenou záměnu delších úseků na DNA. Fragment DNA se vyštěpí a nahradí syntetickým oligonukleotidem.

Enzym, který štěpí methylovanou DNA. Používá se k eliminaci původního plazmidu při kazetové mutagenezi.

Metoda, která umožňuje zavést náhodné mutace do DNA sekvence. Poznání sekvence DNA není nutné. Tato metoda umožňuje studovat vliv náhodných změn na strukturu a funkci proteinu.

Metoda, která využívá fyzikální, chemické a molekulárně-biologické postupy pro vytváření náhodných mutací. UV záření a chemické sloučeniny mohou vytvářet mutace v DNA, zatímco molekulárně-biologické metody, jako je error-prone PCR, DNA shuffling, mutátorové bakteriální kmeny, náhodná delece/inzerce, generují mutační knihovny.

Metoda, která využívá PCR k amplifikaci (zvětšení počtu kopií) specifického úseku DNA.

Metoda, která kombinuje prvky cílené a náhodné mutageneze. Umožňuje zavádět jak cílené mutace do specifických oblastí DNA, tak i náhodné mutace v jiných regionech.