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Pregunta sobre el corte de genes en plásmido

Pregunta sobre el corte de genes en plásmido


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Estoy diseñando una propuesta de investigación para la clase. Debido a que utiliza microinyección para regular positivamente el gen en C. elegans, se eligieron las secuencias del plásmido pCFJ104 - Pmyo-3 :: mCherry :: unc-54. Pero debido a que el plásmido ya tiene un unc-54, me pregunto si hay alguna forma de eliminar el unc-54 del plásmido.


Al seguir el enlace que proporcionó, se confirma que el C. elegans El vector de expresión expresará su inserto de elección en las células del músculo faríngeo de los animales transgénicos (impulsado por el myo-3 promotor).

Al examinar las dos imágenes del mapa de restricción del plásmido en la página a la que enlazaste, infiero que un SacI X XbaI La doble digestión debe eliminar el inserto de mCherry y ser adecuada para subclonar el fragmento de su elección.

Sin embargo, deberá confirmarlo usted mismo. En general, creo que es extremadamente improbable que encuentre una persona en Biology SE que pueda proporcionar información tan precisa como "qué sitios de enzimas debo usar para mi experimento de subclonación".

Un enfoque general sería

  1. Investigue para averiguar si puede obtener un archivo fasta que contenga la secuencia de ADN completa del plásmido inicial.

  2. Busque en GenBank para ver si hay un registro que contenga anotaciones para la secuencia del plásmido inicial, que le dirá los puntos de inicio y los puntos finales de cada región funcional.

  3. Si el plásmido no está en una base de datos de secuencias, intente utilizar la secuencia en una búsqueda BLAST de una base de datos de secuencias no redundantes. En este ejemplo, habría obtenido aciertos de alta puntuación en el unc-54 gen, el myo-3 gen, el gen mCherry, el gen de la beta-lactamasa de pMB9 / pBR322 / pUC, y el E. coli lacZ gen (entre otros).

  4. También debe consultar la publicación original (si existe) porque puede contener información adicional útil, incluido cómo ponerse en contacto con los autores, que pueden tener archivos de secuencia, mapas útiles, etc.

  5. Con la secuencia en la mano, podrá crear su propio mapa de restricción utilizando un programa de software adecuado (hay muchos comerciales), p. la suite EMBOSS de software bioinformático de código abierto.

En su caso, la mayor parte de este trabajo se realizó porque el sitio AddGene tenía dos mapas de restricción anotados que mostraban casi toda la información que necesitaba. nótese bien Un mapa tenía las ubicaciones de los sitios útiles de las enzimas de restricción, y el otro mapa tenía las anotaciones que mostraban la extensión y las ubicaciones de los fragmentos del gusano y el gen informador. Fue solo integrando la información de ambos mapas que pude sugerir una posible solución a su consulta.


1. ¿Cuál de los siguientes genes ayuda a identificar las células transformadas?
(a) plásmido
(b) marcador seleccionable
(c) gen estructural
(d) vector

(a) Polimerasa III
(b) EcoRI
(c) Ligasa
(d) Taq polimerasa

3. Encuentra la afirmación incorrecta sobre los plásmidos.
(a) son circulares
(b) se replican de forma independiente
(c) son transferibles
(d) son monocatenarios

4. La molécula de ADN utilizada para integrar un gen extraño para la clonación se llama
(un) vector
(b) transportista
(c) plantilla
(d) transformador

5. ¿Cuál de las siguientes opciones es correcta para el plásmido pBR322 de E. coli?

(a) amp R y tet R - genes de resistencia a antibióticos
(b) Hind III y EcoRI - marcadores seleccionables
(c) rop - presión osmótica reducida
(d) ori - enzima de restricción original

6. El plásmido Ti se encuentra en
(a) Agrobacterium
(b) Levadura como plásmido de 2 mm
(c) Rhizobium de las raíces de plantas leguminosas
(d) Azotobacter

7. La replicación del ADN plasmídico que no sea la iniciación está controlada por
(a) gen bacteriano
(b) gen mitocondrial
(c) ADN plasmídico
(d) ninguno de estos

8. Los antibióticos se utilizan en ingeniería genética. Son útiles
(a) para mantener el cultivo libre de infecciones microbianas
(b) para seleccionar vectores saludables
(c) para identificar los sitios de inicio de la replicación
(d) como marcadores seleccionables

9. Una molécula de ácidos nucleicos monocatenaria radiomarcada se denomina
(a) plásmido
(b) vector
(c) sonda
(d) marcador seleccionable

10. Un vector que puede clonar solo un pequeño fragmento de ADN es
(a) cósmido
(b) plásmido
(c) Cromosoma artificial de levadura
(d) Cromosoma artificial bacteriano


2do PUC Biología Biotecnología: Principios y procesos Preguntas y respuestas del libro de texto NCERT

Pregunta 1.
¿Puede enumerar 10 proteínas recombinantes que se utilizan en la práctica médica? Descubra dónde se utilizan como terapéuticos (utilice Internet).
Respuesta:
Las proteínas recombinantes utilizadas en la práctica médica como terapéuticos son las siguientes:

  • OKT-3, un anticuerpo terapéutico se utiliza para revertir el rechazo agudo de un trasplante de riñón.
  • ReoPro es para la prevención de coágulos de sangre.
  • El activador tisular del plasminógeno (TPA) es para el infarto agudo de miocardio.
  • La asparaginasa se utiliza para el tratamiento de algunos tipos de cáncer.
  • La DNasa es para el tratamiento de la fibrosis quística.
  • La insulina se usa en la diabetes mellitus.
  • El factor VIII de coagulación sanguínea se utiliza para el tratamiento de la hemofilia A.
  • El factor IX de coagulación sanguínea se utiliza para el tratamiento de la hemofilia B.
  • La vacuna contra la hepatitis B es para la prevención de la hepatitis B.
  • El factor de crecimiento derivado de plaquetas ha sido aprobado para úlceras cutáneas o diabéticas. También estimula la cicatrización de heridas.

Pregunta 2.
Haga un gráfico (con representación esquemática) que muestre una enzima de restricción, el sustrato. ADN en el que actúa, el sitio en el que corta el ADN y el producto que produce.
Respuesta:

Pregunta 3.
De lo que ha aprendido, ¿puede saber si las enzimas son más grandes o el ADN es más grande en tamaño molecular? ¿Como supiste?
Respuesta:
Las células humanas varían en tamaño y volumen. El ADN está fijo en su tamaño. Eso hace que sea un poco difícil (como imposible) establecer una concentración de ADN. Solo se puede dar un rango, y esa información tiene poco o ningún valor práctico e incluso menos significado.

Pregunta 4.
¿Cuál sería la concentración molar de ADN humano en una célula humana? Consulte a su profesor.
Respuesta:
La concentración molar es la relación entre el número de moles de soluto en una solución dividido por el volumen de la solución expresado en litros.
El peso promedio de un par de bases de ADN = 650 daltons (1 dalton equivale a la masa de un solo átomo de hidrógeno o 1,67 x 10-24 gramos)
El peso molecular de un bicatenario
Molécula de ADN = No total. de pares de bases x 650 daltons
El genoma humano tiene una longitud de 3,3 x 109 pb.
Por tanto, el peso del genoma humano,
= 3,3 x 10 9 pb x 650 Da
= 3,59 x 10-12 gramos.
La concentración molar de ADN se puede calcular en consecuencia.

Pregunta 5.
¿Las células eucariotas tienen endonucleasas de restricción? Justifica tu respuesta.
Respuesta:
El biorreactor de tanque agitado facilita la mezcla y la disponibilidad de oxígeno. Controla la temperatura y el pH dentro del biorreactor.

Pregunta 6.
Además de mejores propiedades de aireación y mezcla, ¿qué otras ventajas tienen los biorreactores de tanque agitado sobre los matraces agitados?
Respuesta:
Los matraces de agitación se utilizan para cultivar y mezclar los materiales deseados a pequeña escala en el laboratorio. Los biorreactores son recipientes en los que las materias primas se convierten biológicamente en productos específicos mediante microbios, células vegetales y animales y sus enzimas. Los biorreactores se utilizan para la producción a gran escala de biomasa o para la venta de productos en condiciones asépticas. Aquí se pueden procesar grandes volúmenes (100-1000 litros) de cultivo. Un biorreactor proporciona las condiciones óptimas para lograr el producto deseado proporcionando condiciones óptimas de crecimiento (temperatura, pH, sustrato, sales, vitaminas, oxígeno). Los biorreactores más utilizados son los de tipo agitación.

Un biorreactor es más ventajoso que los matraces de agitación. Tiene un sistema agitador para mezclar adecuadamente el contenido, un sistema de suministro de oxígeno para hacer disponible el oxígeno, un sistema de control de espuma, un sistema de control de temperatura, un sistema de control de pH y un puerto de muestreo para retirar los pequeños volúmenes del cultivo periódicamente.

Pregunta 7.
Reúna 4 ejemplos de secuencias de ADN palindrómico consultando a su maestro. Mejor intente crear una secuencia palindrómica siguiendo las reglas de los pares de bases.
Respuesta:

Pregunta 8.
¿Puede recordar la meiosis e indicar en qué etapa se produce el ADN recombinante?
Respuesta:
Meiosis I & # 8211 Pachytene & # 8211 Cuando aparece un nódulo de recombinación después de la formación del complejo sinaptonémico.

Pregunta 9.
¿Puede pensar y responder cómo se puede usar una enzima informadora para monitorear la transformación de las células huésped por ADN extraño además de un marcador seleccionable? Respuesta: Un marcador seleccionable ayuda a identificar las células hospedadoras transformadas y las células no transformadas serán eliminadas y solo crecerán las células transformadas. Mientras que el gen informador es aquel cuya expresión fenotípica puede monitorizarse y, por tanto, informa acerca de la actividad o cambio antes del efecto de la modificación, además de eliminar las células no transformadas mediante marcadores seleccionables. HL Describa brevemente lo siguiente:
(a) Origen de la replicación
(b) Biorreactores
(c) Procesamiento posterior
Respuesta:
(a) Origen de la replicación (encendido): Uno de los componentes principales de un plásmido es una secuencia de bases donde comienza la replicación. Se llama origen de replicación (activado). Esta es una porción específica del genoma del plásmido que sirve como señal de inicio para la autorreplicación (para hacer otra copia de sí mismo). Cualquier fragmento de ADN cuando se une a esta secuencia puede replicarse dentro de las células huésped. Esta propiedad se utiliza para hacer varias copias de ADN enlazado (o inserto de ADN).

(b) Biorreactores: Son recipientes en los que las materias primas se convierten biológicamente en productos específicos mediante microbios, células vegetales y animales y sus enzimas. Se les permite sintetizar las proteínas deseadas que finalmente se extraen y purifican de los cultivos. Los cultivos de pequeño volumen se emplean generalmente en laboratorios para la investigación y producción de menos cantidades de productos. Sin embargo, la producción a gran escala de los productos se lleva a cabo en biorreactores & # 8217. Los biorreactores más comúnmente utilizados es un biorreactor de tipo agitación (fermentador) que tiene una disposición para cultivo discontinuo o cultivo continuo.

(c) Procesamiento posterior: Después de la formación del producto en los biorreactores, se somete a algunos procesos antes de que el producto terminado esté listo para su comercialización. Estos procesos incluyen la separación y purificación de productos que se denominan colectivamente procesamiento posterior. Luego, el producto se somete a pruebas de control de calidad y se mantiene en conservantes adecuados. El proceso posterior y la prueba de control de calidad son diferentes para diferentes productos.

Pregunta 11.
Explicar brevemente
(a) PCR
(b) Enzimas de restricción y ADN
(c) quitinasa
Respuesta:
una. La amplificación in vitro de ADN mediante ciclos repetidos de separación y polimerización de cadenas es PCR.
B. La enzima nucleasa que corta el ADN en una secuencia única se llama endonucleasa de restricción. También se conocen como cuchillos moleculares, tijeras moleculares o bisturíes moleculares.
C. La quitinasa son enzimas digestivas que descomponen los huesos glicosídicos en el chi tin.

Pregunta 12.
Discuta con su maestro y descubra cómo distinguir entre
(a) ADN plasmídico y ADN cromosómico
(b) ARN y ADN
(c) Exonucleasa y Endonucleasa
Respuesta:

(a) ADN plasmídico y ADN cromosómico

ADN plasmídico ADN cromosómico
(i) Es ADN extranuclear Es ADN nuclear
(ii) Caries genes no vitales. Posee genes vitales
(iii) Una célula bacteriana puede transportar de uno a varios ADN plasmídicos. Una célula bacteriana lleva solo un cromosoma de ADN.

ARN ADN
(i) Es ácido ribonucleico Ácido deqxy ribonucleico
(ii) Es monocatenario Doble estándar
(iii) ARN producido a partir de una plantilla de ADN El ADN de los padres actúa como una plantilla de ADN
(iv) El uracilo a base de nitrógeno está presente en lugar de timina, que se empareja con la adenina. Pares de timina con adenina

(c) Exonucleasa y endonucleasa

Exonucleasa Endonucleasa
(i) Rompe el ADN de los extremos Corta el ADN desde adentro
(ii) Los fragmentos separados son pequeños nucleótidos Estos fragmentos separados son generalmente de gran tamaño.
(iii) Los fragmentos separados no se pueden utilizar en ingeniería genética. Los fragmentos separados deseables se utilizan en ingeniería genética.

2do PUC Biología Biotecnología: Principios y procesos Preguntas y respuestas adicionales

2a PUC Biología Biotecnología: Principios y procesos Pregunta de un punto

Pregunta 1.
Al observar el par dado, complete los espacios en blanco

  1. ADN de corte: endonucleasa de restricción :: ADN de unión: & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230.
  2. Quitinasa: Hongo :: Celulosa: & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 ..
  3. Proteína: Proteasa :: ARN: & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230

Pregunta. 2.
¿Qué ADN polimerasa es activa a altas temperaturas?
Respuesta:
La ADN polimerasa Taq es activa a altas temperaturas.

Pregunta 3.
Las endonucleasas de restricción se utilizan para cortar el ADN en sitios específicos. Nombre la primera endonucleasa aislada de Escherichia coli.
Respuesta:
EcoRI

Pregunta. 4.
Escribe la forma completa de PCR. ¿En qué enzima se utiliza?
Respuesta:
Reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
El ADN de Taq se utiliza en PCR.

Pregunta 5.
Nombre la técnica utilizada para separar fragmentos de ADN en el laboratorio.
Respuesta:
Electroforesis. (Dehli 2005)

Pregunta. 6.
El primer ADN recombinante se formó en.
Respuesta:
En bacterias Salmonella typhimurium.

Pregunta 7.
Escribe la función de la enzima de restricción en una célula bacteriana.
Respuesta:
Responsable de restringir el crecimiento de bacteriófagos.

Pregunta. 8.
¿Dónde corta Hind II la molécula de ADN?
Respuesta:
Corta la molécula de ADN en una secuencia específica de 6 pares de bases.

Pregunta 9.
¿Por qué se utilizan comúnmente plásmidos y bacteriófagos como vectores de clonación?
Respuesta:
Los plásmidos y bacteriófagos tienen la capacidad de replicarse dentro de las células bacterianas independientemente del ADN cromosómico.

Pregunta. 10.
¿Qué tipo de carga se encuentra en el ADN?
Respuesta:
Carga negativa.

Pregunta 11.
¿Qué es el procesamiento posterior?
Respuesta:
El procesamiento posterior es la recuperación del producto de las células modificadas genéticamente completamente desarrolladas, su purificación y conservación.

Pregunta. 12.
¿Qué es la electroforesis?
Respuesta:
La electroforesis es una técnica que se utiliza en los laboratorios para separar macromoléculas en función del tamaño.

Pregunta 13.
¿Qué es la terapia génica?
Respuesta:
Es el reemplazo de un gen defectuoso por un gen normal sano y funcional. Este método ayuda a superar el efecto de varios trastornos como la anemia de células falciformes, alcaptonuria, SCID, daltonismo, etc.

Pregunta. 14.
Nombra la técnica en la que deberíamos aislar el segmento de ADN.
Respuesta:
Electroforesis.

Pregunta 15.
¿Qué es la amplificación?
Respuesta:
Es el proceso de realizar múltiples copias de segmentos de gen / ADN de interés.

Pregunta 16.
¿Qué es la proteína recombinante?
Respuesta:
Es un compuesto bioquímico o proteína útil producida dentro de la célula huésped heteróloga mediante el método de biotecnología recombinante.

Pregunta 17.
¿Qué es un biorreactor o fermentador?
Respuesta:
Es un recipiente en el que se lleva a cabo el proceso bioquímico utilizando células vivas y su medio de crecimiento.

Pregunta 18.
¿Qué se entiende por bioconversión?
Respuesta:
Es el proceso mediante el cual las materias primas se convierten biológicamente en productos específicos utilizando microbios, células vegetales o animales o sus enzimas.

Pregunta 19.
¿Por qué se utilizan genes de resistencia a los antibióticos como marcadores seleccionables de E. coli?
Respuesta:
Dado que E. Coli no tiene ninguno de los genes de resistencia a los antibióticos, los genes de resistencia a los antibióticos se utilizan desde el exterior como marcador seleccionable.

2da PUC Biología Biotecnología: Principios y procesos Preguntas de dos marcas

Pregunta 1.
Nombra a los científicos que construyeron ADN recombinante. Nombra la bacteria de la que aislaron el gen.
Respuesta:
Stanley Cohen y Herbert Boyer fueron los primeros en construir ADN recombinante. Aislaron el gen de la bacteria. Salmonella typhimurium.

Pregunta 2.
Se han dejado pocos huecos en la siguiente tabla que muestra ciertos términos y sus significados, rellene los huecos.
Significado de los términos
(i) & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 .. Secuencia no codificante en el ADN eucariota
(ii) & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 .. La técnica utilizada para resolver disputas de paternidad
(iii) Endonucleasa de restricción & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 ..
(iv) Plásmidos & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 ..
(v) Transgénicos & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 ..
(vi) Secuencias de nucleótidos con deficiencias de una sola base & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230.

Pregunta 3.
Nombra la técnica particular en biotecnología cuyos pasos se muestran en la figura. Usa la figura para resumir la técnica en tres pasos.
Respuesta:

  • Soporte de plantilla
  • huella de ADN
  • ADN extranucleares
  • Organismos que tienen genes de otros organismos obtenidos mediante ingeniería genética.
  • Polimorfismo de nucleótido simple. (SNP)

Pregunta 3.
Nombra la técnica particular en biotecnología cuyos pasos se muestran en la figura. Usa la figura para resumir la técnica en tres pasos.
Respuesta:

(a) Tecnología recombinante
(B)

  • Corte y aislamiento de genes humanos
  • Incorporación de gen humano en el plásmido para producir ADN o plásmido recombinante.
  • Incorporación de plásmidos recombinantes en una bacteria para obtener un producto génico.

Pregunta 4.
Consulte el diagrama y responda lo siguiente:
(i) De lo que T1& # 8211 se obtiene el plásmido?
(ii) Nombre la enzima que está involucrada en el paso I
(iii) Qué sucede en el paso II
(iv) La planta producida se denomina híbrida o transgénica.
(v) ¿La planta producida tendrá otros genes junto con los genes deseados? Sí o No explique.
Respuesta:

(i) Agrobacterium tumefaciens
(ii) Endonucleasa de restricción
(iii) Incorporación de genes en T1 plásmido en la región de T-DNA.
(iv) Transgénico
(v) Sí. Gen marcador seleccionable que a menudo es un gen de resistencia a los antibióticos

Pregunta 5.

Estudie el enlace de los fragmentos de ADN que se muestran arriba
(i) Nombre & # 8220a & # 8221 ADN y & # 8220b & # 8221 ADN
(ii) Nombre las enzimas de restricción que reconocen este palíndromo
(iii) Nombre la enzima que puede unir estos dos fragmentos de ADN (CBSE 2008)
Respuesta:
(i) (a) & # 8211 vector de ADN
(b) & # 8211 ADN extraño

Pregunta 6.
Explique la importancia de
(a) Ori
(b) amp R y
(c) rop en el vector de E. Coli que se muestra a continuación (CBSE 2008)
Respuesta:

  • Ori & # 8211 Origen de la replicación
  • amp R & # 8211 gen de resistencia a antibióticos de ampicilina
  • rop & # 8211 gen que produce proteínas implicadas en la replicación del plásmido.

Pregunta 7.
Una propiedad interesante de las enzimas de restricción es el corte y pegado molecular.Las enzimas de restricción normalmente reconocen una estructura simétrica.

Observe que el hilo superior es el mismo que el hilo inferior pero se lee al revés. Cuando la enzima corta la hebra entre G y A, deja cadenas colgantes.

(A) ¿Cómo se conoce la secuencia simétrica de ADN?
(B) ¿Cuál es el significado de estas cadenas colgantes?
(C) Nombre la enzima de restricción que corta la hebra entre G y A.
Respuesta:
(A) Secuencia palindrómica
(B) puntas pegajosas
(C) Eco RI

Pregunta. 8.
¿Qué es la ADN ligasa?
Respuesta:
La ADN ligasa es un tipo específico de enzima, una ligasa que facilita la unión de cadenas de ADN al catalizar la formación de un enlace fosfodiéster.

Pregunta 9.
¿Qué son los vectores de clonación? ¿Qué funciones realizan estos vectores?
Respuesta:
Los vectores de clonación son aquellos organismos en sus ADN que pueden multiplicarse independientemente del ADN del huésped y aumentar su número de copias junto con el ADN extraño unido a ellos. Las funciones son:

  • Ayudan a vincular el ADN extraño / alienígena con el del anfitrión.
  • También ayudan en la selección de recombinantes de no recombinantes.

Pregunta. 10.
¿Qué es el plásmido Ti?
Respuesta:
Ti o plásmido inductor de tumores es un plásmido que forma parte del equipo genético que Agrobacterium tumefacient usa para transducir su material genético a las plantas.

Pregunta 11.
Las secuencias de nucleótidos palindrómicas tienen importancia en la tecnología del ADN recombinante. Explicar. Da un ejemplo de una secuencia de ADN palindrómico.
Respuesta:
El palíndromo en un ADN es una secuencia de pares de bases que se lee igual en las dos cadenas cuando la orientación de la lectura se mantiene igual. Cada endonucleasa de restricción reconoce una secuencia de nucleótidos palindrómica específica y corta la hebra de ADN un poco lejos del centro del sitio palindrómico, pero entre las dos bases de las hebras opuestas.
Ejemplo de ADN palíndromo es
5 y # 8242 y # 8211 GAATTC y # 8211 3 y # 8242
3 & # 8242 & # 8211 CTTAAG & # 8211 5 & # 8242

Pregunta. 12.
Nombra al científico que descubrió el método de síntesis de ADN artificial.
Respuesta:
El premio Nobel de fisiología en 1968 fue otorgado conjuntamente a Robert W. Holley, Hargobind Khorana y M. Nirenberg por su interpretación del código genético.

2a PUC Biología Biotecnología: Principios y procesos Pregunta de tres puntos

Pregunta 1.
A continuación se muestran los diferentes pasos de la tecnología del ADN recombinante. Ordénelos de acuerdo con la secuencia de ocurrencia.
una. Transferir el ADN recombinante al hospedador.
B. Extracción del producto.
C. Fragmentación del ADN por endonucleasas de restricción.
D. Ligación de fragmentos de ADN en un vector.
mi. Aislamiento de ADN.
F. Cultivando los cielos de acogida en un medio a gran escala.
gramo. Aislamiento del fragmento de ADN deseado.
Respuesta:
una. Aislamiento de ADN.
B. Fragmentación del ADN por endonucleasas de restricción
C. Aislamiento del fragmento de ADN deseado.
D. Ligadura de un fragmento de ADN en un vector.
mi. Transferir el ADN recombinante al hospedador.
F. Cultivar las células huésped en un medio a gran escala.
gramo. Extracción del producto.

Pregunta 2.
Represente esquemáticamente el vector de clonación de E Coli pBR 322 que muestra el sitio de restricción.
Respuesta:

Pregunta 3.
Dibuje un diagrama etiquetado de un biorreactor de tanque agitado burbujeado.
Respuesta:

Pregunta 4.
Lea la siguiente secuencia de bases de una determinada cadena de ADN y responda las preguntas que siguen.

(i) ¿Qué se denomina & # 8220 secuencia palindrómica & # 8221 en un bNA?
(ii) Escriba la secuencia de nucleótidos palindrómica que se muestra en la cadena de ADN proporcionada y mencione la enzima que reconocerá dicha secuencia.
(iii) Indique la importancia de las enzimas que identifican secuencias de nucleótidos palindrómicos.
(AI & # 8211 2008)
Respuesta:
(i) Una secuencia palindrómica de ADN es una secuencia de pares de bases que se lee igual en las dos cadenas, cuando la orientación de la lectura se mantiene igual, es decir, en la dirección 5 & # 8242 → 3 & # 8242.
(ii) 5 y # 8242 GAA TT C y # 8211 3 y # 8242
3 y # 8242 CTTA AG y # 8211 5 y # 8242
Esta secuencia está restringida por la enzima de restricción Eco RI.
(iii) La enzima que identifica la secuencia de nucleótidos palindrómica corta las hebras entre las mismas 2 bases, produciendo más a menudo extremos pegajosos, por lo que son útiles en la formación de ADN recombinante.

2a PUC Biología Biotecnología: Principios y procesos Pregunta de cinco puntos

Pregunta 1.
Describa en detalle los componentes de un biorreactor de tanque agitado simple junto con un diagrama etiquetado.
Respuesta:
Un biorreactor de tanque escalonado suele ser un recipiente cilíndrico con una base curva para facilitar la mezcla del contenido. El agitador facilita la mezcla uniforme y la disponibilidad de oxígeno en todo el biorreactor.

El biorreactor tiene un sistema agitador, un sistema de suministro de oxígeno junto con un sistema de control de espuma, un sistema de control de temperatura, un sistema de control de pH y puertos de muestreo para eliminar pequeños volúmenes de cultivo periódicamente. Proporciona condiciones óptimas de crecimiento de pH, temperaturas, sustrato, oxígeno, etc. para lograr los productos deseados.

Pregunta. 2.
¿Qué es un clon? Dar su preparación, extraída y purificada.
Respuesta:
Organismo, célula o grupo de organismos, producido asexualmente a partir de un antepasado, del que son genéticos.

1. Clonación de genes: Los siguientes pasos se utilizan para la clonación de genes:

1. Preparación del gen: El ADN extraído de un organismo, con el gen de interés, se corta en trozos de tamaño genético con una enzima de restricción.

2. Inserción en un vector: Los plásmidos bacterianos se cortan con la misma enzima de restricción. Los plásmidos son pequeños círculos de ADN en las células bacterianas que están presentes de forma natural además del otro ADN bacteriano.

3. Transformación de células hospedadoras: A continuación, los plásmidos recombinantes se transfieren a bacterias utilizando electrofOración. El plásmido es lo suficientemente pequeño como para pasar a través de los orificios hacia las células. Sin embargo, en lugar de usar electricidad para crear agujeros en la bacteria, se hace alternando la temperatura entre frío y calor. Las bacterias se cultivan en una placa de cultivo y se dejan crecer en colonias. Todas las colonias de todas las placas se denominan biblioteca de genes.

2. Clonación de plantas: El cultivo de tejidos vegetales es un método de propagación que ha ido ganando popularidad como alternativa a la clonación.

La planta se puede clonar artificialmente mediante cultivo de tejidos. La propagación vegetativa funciona porque el extremo del corte forma una masa de células no especializadas llamadas callo, el callo crecerá, se dividirá y formará varias células especializadas que eventualmente formarán una nueva planta.

Pregunta 3.
(a) Si la enzima de restricción tiene que cortar un ADN, el ADN debe estar en forma pura, es decir, libre del ARN y las proteínas asociados. ¿Cómo se logra?
(b) Represente sólo esquemáticamente los pasos de la tecnología del ADN recombinante (ADNr).
Respuesta:
(a) Los ARN se eliminan mediante el uso de enzimas llamadas ribonucleasas (RNasas). Las proteínas se eliminan mediante el uso de enzimas proteasas.
(B)

Pregunta 4.
(a) Muestre solo esquemáticamente los tres pasos en la reacción en cadena de la polimerasa,
(b) ¿Cómo se logra la amplificación repetida usando este método?
Respuesta:

(b) La amplificación repetida se logra mediante el uso de una ADN polimerasa termoestable, se aísla de la bacteria Thermus aquaticus. Permanece activo durante la alta temperatura utilizada para la desnaturalización del ADN de doble hebra.

Pregunta 5.
Haga una representación esquemática que muestre una enzima de restricción, el sustrato de ADN en el que actúa, el sitio en el que corta el ADN y el producto que produce.
Respuesta:


Informe de examinadores

Muchos candidatos identificaron el círculo de ADN como un plásmido, aunque algunos lo llamaron ARNm o usaron nombres de enzimas.

La ligasa se administró con frecuencia, pero muy pocos usaron el término ADN ligasa, como se ve en la Declaración de evaluación 4.4.8 de la guía de biología del IB. Muy pocos hablaron de sellar mellas o huecos, o mencionaron la unión de enlaces de fosfato de azúcar. No se advirtió que los extremos pegajosos ya estaban unidos, es decir, ya se había producido un emparejamiento de bases complementarias.

Esta pregunta fue mal respondida. Se necesitaban ejemplos reales (ni hipotéticos ni infructuosos) de transferencia genética. Rara vez se mencionaron detalles de la transferencia, como la fuente del gen y las especies transgénicas. A veces, el beneficio potencial y el posible daño citados de la transferencia de genes no se relacionan con el ejemplo proporcionado.

La transferencia de genes también se confundió con la clonación, el cruzamiento, la FIV, la mutación genética o incluso el trasplante de médula ósea. Algunos candidatos dieron solo respuestas muy generales que no obtuvieron puntos. Otros dejaron el espacio de respuesta completamente en blanco.


Transfiriendo el gen

A vector es un molécula de ADN portador en el que se puede insertar el gen deseado.

Más comúnmente, este vector es un plásmido. Se trata de una pequeña pieza circular de ADN extracromosómica que a menudo se encuentra en las bacterias además de su ADN funcional.

Los plásmidos se modifican para que tengan dos o más genes para resistencia a los antibióticos. También deben contener una secuencia que pueda ser reconocida por la misma enzima de restricción utilizada para cortar los fragmentos. El sitio que se corta debe estar en uno de los genes de resistencia a los antibióticos.

Un plásmido cortado por Bam HI:

Cómo se introduce el gen en el plásmido:

Cortar el genoma con una enzima de restricción (RE) y mezclar con el plásmido que también se ha cortado con el mismo R.E para que los extremos pegajosos de los fragmentos y el plásmido sean complementarios. Con suerte, algunos fragmentos insertar en el ADN plasmídico antes de que cualquiera de los segmentos se una a sí mismo.

Los fragmentos se agregan a los plásmidos con estos posibles resultados:

  1. El plásmido vuelve a unirse, el gen de la tetraciclina ahora está intacto.
  2. El fragmento se une al plásmido. El gen de resistencia a la tetraciclina se interrumpe, el fragmento no contiene el gen deseado.
  3. El fragmento se une al plásmido. El gen de la tetraciclina se interrumpe, esta vez el fragmento contiene el gen deseado.
  4. El fragmento se une a sí mismo.

Algunos plásmidos ahora contendrán el ADN recombinante fragmento.

Sin embargo, otros plásmidos no contendrán un fragmento. Si los plásmidos son recombinantes, entonces uno de los genes de resistencia a los antibióticos (por ejemplo, para la tetraciclina) habrá sido interrumpido. Sin embargo, el otro gen de la resistencia a los antibióticos (por ejemplo, la ampicilina) seguirá intacto.

Todavía hay un problema: ¿cómo se identifica el plásmido recombinante con el gen deseado en él?

Aislar el gen deseado en la colonia correcta

Necesitas conocer el ADN secuencia de bases del gen de la proteína deseada de modo que una sección de esa secuencia de bases pueda ser etiquetado radiactivamente.

Esta sección de ADN con la secuencia de bases correcta se llama Investigacion.

El ADN de las bacterias es "descomprimido" de modo que se convierta en monocatenario y una sonda se hibriera (adhiera) si hubiera bases complementarias.

La sonda se agrega y se adhiere al fragmento complementario correcto. Ahora se puede identificar el fragmento correcto, ya que es radiactivo.

Todas las bacterias de una colonia se han producido mediante la replicación de un individuo. Por tanto, todos tendrán los mismos genes para producir las mismas proteínas. Esta colonia puede entonces ser aislado y multiplicado de modo que la proteína se sintetice y pueda recolectarse para su uso posterior.

Las bacterias pueden usarse de esta manera para producir insulina humana para los diabéticos que no producen la suya propia.


1. ¿Por qué era importante encontrar una enzima que cortara el plásmido en un solo sitio? ¿Qué podría pasar si el plásmido se corta en más de un sitio? Simplemente desea abrir el ADN circular para que el ADN humano pueda insertarse en el círculo. Si las enzimas cortan en varios puntos, obtendría varios fragmentos.

2. ¿Qué enzima de restricción usaste? __ varios son posibles __ Pregunte a otros grupos qué usaron y compare los plásmidos transgénicos finales. ¿Por qué podría haber algunos de diferentes longitudes? Depende de dónde la enzima corte el ADN humano, podría haber hecho un trozo más largo.

3. ¿Por qué fue importante descartar las enzimas que cortan el plásmido en el sitio de replicación? si desea que se copie su ADN, entonces necesita que las bacterias puedan reproducirse, el sitio de replicación es necesario

4. ¿Por qué es importante cortar el plásmido y el ADN humano con la misma enzima de restricción? los extremos deben coincidir para que puedas unirlos

5. ¿Existen enzimas de restricción de forma natural en los organismos? Si es así, ¿cuál es su propósito? Atacan y destruyen a los invasores, como los virus.

6. ¿Por qué las enzimas de restricción que crean extremos "romos" no serían tan útiles en la recombinación como las que crean extremos pegajosos? los extremos romos no se adhieren a otro ADN

7. En la actividad, simuló la creación de un organismo de bacterias recombinantes. Para cada uno de los siguientes materiales, indique lo que representan.
Tijeras ______ enzima de restricción_ ___
Cinta ______ ligasa _________


¿Cómo se modifican genéticamente los organismos?

La recombinación es el proceso mediante el cual se inserta un nuevo gen en un ADN bacteriano "El plásmido". El ADN debe cortarse con una enzima llamada enzima de restricción. La enzima de restricción utilizada debe tener una forma específica que le permita moverse a lo largo del ADN que se va a cortar. La enzima de restricción busca un punto específico en la secuencia de ADN en el que cortar el ADN. Cuando la enzima de restricción corta, deja un "extremo pegajoso" que ayuda a que un nuevo gen se adhiera en ese punto. Se utiliza otra enzima para unir el nuevo segmento de ADN que se denomina ADN ligasa. Se cultiva una bacteria modificada genéticamente y se cultivan muchas copias nuevas de la bacteria con el nuevo gen. Se pueden realizar modificaciones genéticas tanto en plantas como en animales.

El siguiente video ilustra el mecanismo de recombinación.

Agrobacterium es una bacteria que utiliza una transferencia genética horizontal (HGT). HGT es la transferencia de ADN entre diferentes genomas [Ventana emergente: un genoma es el conjunto completo de material genético presente en un organismo]. La HGT puede ocurrir en bacterias mediante transformación, conjugación y transducción. Sin embargo, también es posible que se produzca HGT entre eucariotas y bacterias, aunque el mecanismo de esta transferencia no se comprende bien.

Las bacterias tienen tres formas de transferir bacterias entre las células:

  1. Transformación: La captación e incorporación de ADN externo en la célula, lo que resulta en la alteración del genoma.
  2. Conjugación: El intercambio de material genético a través del contacto de célula a célula de dos células bacterianas. Una hebra de ADN plasmídico se transfiere a la célula receptora y la célula donante luego sintetiza el ADN para reemplazar la hebra que se transfirió a la célula receptora.
  3. Transducción: Un segmento de ADN bacteriano es transportado de una célula bacteriana a otra por un bacteriófago. El bacteriófago infecta una célula bacteriana y capta el ADN bacteriano. When this phage infects another cell, it transfers the bacterial DNA to the new cell. The bacteria can then become a part of the new host cell.

Agrobacterium also has the ability to transfer DNA between itself and plants and is therefore commonly used in genetic engineering. The process of using Agrobacterium for genetic engineering is illustrated in the diagram below.

Summary of process illustrated in the diagram (above):

  • The agrobacterium cell contains a bacterial chromosome and a Tumor inducing plasmid- "Ti Plasmid".
  • The Ti plasmid is removed from the agrobacterium cell and a restriction enzyme cleaves the T-DNA restriction site.
  • Next foreign DNA, which is also cleaved by the same enzyme, is inserted into the T DNA at the site that was cleavage site.
  • The modified plasmid is then reinserted in the agrobacterium and the bacterium inserts the TDNA, which now carries a foreign gene into the plant cell.
  • The plant cell is then cultured and results in a new plant that has the foreign DNA trait.

The following video illustrates the process of using Agrobacterium for genetic engineering.


Hands-on Activity Bacteria Transformation

Las unidades sirven como guías para un contenido o área temática en particular. Nested under units are lessons (in purple) and hands-on activities (in blue).

Tenga en cuenta que no todas las lecciones y actividades existirán en una unidad, sino que pueden existir como un plan de estudios "independiente".

Boletín TE

Resumen

The Enterococcus faecalis bacterium lives in the human gut.

Conexión de ingeniería

Bacteria are the most common organisms modified by genetic engineers due to the simple structures of bacteria cells compared to those of eukaryotic cells. Engineers are able to add genes to bacteria using recombinant plasmids, which enable the bacteria to produce the desired beneficial proteins. Students use a paper model to simulate this real-life process used by bio-technicians.

Objetivos de aprendizaje

Después de esta actividad, los estudiantes deberían poder:

  • Model and describe the process used by engineers to modify the genome of bacteria.
  • Explain why bacteria are genetically modified more often than other organisms.
  • Discuss possible applications for genetically modified bacteria.

Estándares educativos

Cada EnseñarIngeniería la lección o actividad está correlacionada con uno o más estándares educativos de ciencia, tecnología, ingeniería o matemáticas (STEM) de K-12.

Todos los 100,000+ estándares STEM K-12 cubiertos en EnseñarIngeniería son recolectados, mantenidos y empaquetados por el Red de estándares de logros (ASN), un proyecto de D2L (www.achievementstandards.org).

En la ASN, los estándares están estructurados jerárquicamente: primero por fuente p.ej., por estado dentro de la fuente por tipo p.ej., ciencia o matemáticas dentro del tipo por subtipo, luego por grado, etc.

NGSS: Estándares de ciencia de próxima generación - Ciencia

HS-LS1-1. Construct an explanation based on evidence for how the structure of DNA determines the structure of proteins which carry out the essential functions of life through systems of specialized cells. (Grades 9 - 12)

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All cells contain genetic information in the form of DNA molecules. Genes are regions in the DNA that contain the instructions that code for the formation of proteins, which carry out most of the work of cells.

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Asociación Internacional de Educadores de Tecnología e Ingeniería - Tecnología
  • Medical technologies include prevention and rehabilitation, vaccines and pharmaceuticals, medical and surgical procedures, genetic engineering, and the systems within which health is protected and maintained. (Grades 9 - 12) More Details

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Estándares estatales
Texas - Science
  • describe how techniques such as DNA fingerprinting, genetic modifications, and chromosomal analysis are used to study the genomes of organisms. (Grades 9 - 11) More Details

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Lista de materiales

  • tijeras
  • tape, 3 small pieces , one per group these represent plasmid DNA and mammal DNA containing the insulin gene helpful to print page 1 on different colored paper than page 2 , one per group , one per student
  • stapler (can be shared among groups)

Hojas de trabajo y archivos adjuntos

Más currículo como este

Students learn how engineers apply their understanding of DNA to manipulate specific genes to produce desired traits, and how engineers have used this practice to address current problems facing humanity. Students fill out a flow chart to list the methods to modify genes to create GMOs and example a.

As a class, students work through an example showing how DNA provides the "recipe" for making human body proteins. They see how the pattern of nucleotide bases (adenine, thymine, guanine, cytosine) forms the double helix ladder shape of DNA, and serves as the code for the steps required to make gene.

Students learn about mutations to both DNA and chromosomes, and uncontrolled changes to the genetic code. They are introduced to small-scale mutations (substitutions, deletions and insertions) and large-scale mutations (deletion duplications, inversions, insertions, translocations and nondisjunction.

Students reinforce their knowledge that DNA is the genetic material for all living things by modeling it using toothpicks and gumdrops that represent the four biochemicals (adenine, thiamine, guanine, and cytosine) that pair with each other in a specific pattern, making a double helix. Student teams.

Pre-Req Knowledge

A basic understanding of protein synthesis and DNA's role in the cell/body is helpful so students can follow how changes in DNA result in major changes in the characteristics of organisms.

Introducción / Motivación

How big are bacteria? (Answer: most are only a few micrometers. Micrometers are one millionth of a meter. 1 cm = 10,000 micrometers 1 mm = 1,000 micrometers) Bacteria are so small that most are less than one-tenth of the diameter of a human hair.

How many different species of bacteria exist? (Answer: Estimates vary from 10 million to 1 billion species.) So far, we have only discovered less than 10,000 different species, but some scientists estimate that as many as 1 billion different species of bacteria may exist on Earth! How prolific are bacteria? Bacteria are so plentiful that a 20-ounce bottle of water may contain up to 600 million bacteria!

Bacteria are everywhere, and most of the time they are harmless. In fact, many are beneficial to people because they are useful and necessary to a healthy human body and environment. What are some examples of these "good" bacteria? (Possible answers: E. coli within the intestines of mammals, bacteria within the soil, bacteria used to make foods such as yogurt.) Without bacteria, we would not be able to digest food or produce some of our favorite foods such as yogurt and cheese. The bacteria we might generally call "bad" for us include those responsible for causing illnesses like food poisoning.

Do you think genetic engineers could use and modify bacteria for any purpose? (Answer: Yes) Bacteria are the most commonly modified organisms. Let's look at how we can modify these bacteria and why we would want to modify them.

Procedimiento

Bacteria can be adapted to produce a number of useful materials. Because of the simple structures of bacterial cells, they are the most commonly modified organisms. Many times, and in this activity, a gene is simply added to the bacteria, causing the bacteria to be able to produce a useful protein, such as insulin. Other changes to bacteria can reconfigure the cellular respiration product to create desirable byproducts such as diesel or plastic molecules instead of the usual byproduct, such as carbon dioxide.

The common method used for genetically modifying bacteria is to use recombinant plasmids. Plasmids are circular pieces of DNA when placed near bacteria, the plasmid is absorbed and incorporated into the bacterial cell. Once inside the bacteria, the plasmid is treated the same as the bacteria's original DNA. This means that the bacteria will use this new DNA from the plasmid to create proteins, and the plasmid will be replicated when the cell divides.

The process of creating genetically modified bacteria used in this activity is one of the simplest methods. First, a desired gene must be selected from some (any) organism, that is, the gene that codes for the creation of insulin protein, and removed from the DNA of that organism. Genes are removed using enzimas de restricción. These enzymes search for specific nucleotide sequences in the DNA, called recognition sites, where they "cut" the DNA by breaking certain bonds. When the bonds are broken in a staggered manner it creates "sticky ends." If the enzyme breaks the bond to create a straight cut, the ends are called "blunt ends." The next step is to use the same restriction enzyme to cut open the plasmid.

The isolated gene is now placed where the plasmid was cut, and they are bonded together using another enzyme called ligase. Now a recombinant plasmid has been produced. The final step is to get the plasmid into a bacteria cell. Sometimes simply placing the bacteria in the correct environment is enough to artificially induce the bacteria to intake the recombinant DNA, otherwise some special method may be required if the plasmid is too large to cross the bacteria's cell membrane. Figure 1.shows a diagram of the entire process. Figure 1. The process to build a recombinant plasmid to modify bacteria.

  • Gather materials and make copies of the Modeling Bacteria Transformation Worksheet, one per group, and Assessment Questions, one per person.
  • Make copies of the DNA Sequences for Cut-Outs, one per group it is helpful if the plasmid DNAs (page 1) are printed on different colored paper from the mammal DNAs (page 2) to help distinguish them during the activity. Then cut the DNA sequences into strips.
  • If time is short, tape the cut-out plasmid DNA into circles with the DNA sequence facing outward. Otherwise, have students do this in step 2.

  1. Divide the class into groups of two students each. Hand out to each group a worksheet and its two strips of DNA sequences, pointing out which will be used to create the plasmid, and which is the mammal DNA containing the insulin gene.
  2. Direct groups to tape together the ends of the plasmid DNA to form a circular piece of DNA (see Figure 2) so that the printed sequence is visible on the outside of the plasmid. This is the initial plasmid that will be modified with the insulin gene. Figure 2. Illustration of the circular DNA created in step 2.


Question about cutting gene in Plasmid - Biology

Cut the DNA fragment and plasmid using the same restriction enzyme. Add guanines to DNA fragment blunt ends and terminal transferase, to produce a single chain of guanines to both the blunt ends of the plasmid vector. Add cytosines to vector blunt ends, to produce a single chain of cytosines to both blunt ends of the DNA fragment.
Mix the cut plasmid and cut DNA fragment together for recombination to occur. Single chain guanine will bind to single chain cytosine by complementary base pairing. Add ATP and DNA ligase to seal the nicks by forming phosphodiester bonds in the sugar backbone.
Add recombinant DNA to bacteria culture for transformation to take place. Use heat shock and add calcium chloride to facilitate uptake of recombinant DNA.

From here on, answer is question specific.
Culture bacteria in agar plate containing ampicillin (assuming original plasmid had ampicillin resistant gene). Bacteria that has taken up the plasmid vector, whether reannealed or with the foreign DNA will be resistant to ampicillin and grow on the agar plate. .


Problema: You would like to clone the DNA of interest into the pDiddy cloning plasmid. You have the following restriction map of the region that includes the DNA of interest and the plasmid (E = EcoRI, H = HindIII, X = XbaI, S = SphI, N = NotI)Which restriction enzyme(s) would you choose to clone the DNA of interest into the cloning vector?A. SB. E and HC. S and ND. X and N

In DNA cloning, the primary goal is to successfully insert the DNA of interest as a plasmid to a viable cell. This would then make the gene available to be induced for expression. In inserting the target DNA, the function of restriction enzymes is involved. These enzymes are endonucleases that cut the target DNA from the source strand and are the same endonucleases to cut the restriction sites with the same sequence so it can serve as the insertion point.

Problem Details

You would like to clone the DNA of interest into the pDiddy cloning plasmid. You have the following restriction map of the region that includes the DNA of interest and the plasmid (E = EcoRI, H = HindIII, X = XbaI, S = SphI, N = NoI)

Which restriction enzyme(s) would you choose to clone the DNA of interest into the cloning vector?


Ver el vídeo: enzimas restricción plásmido DNA recombinante biología molecular biology (Noviembre 2022).