Njikọta Mkpụrụ Ndụ Ihe nketa na Bayọlọjik Molekụla
Mweghachi mkpụrụ ndụ ihe nketa bụ otu n'ime usoro kachasị mkpa na bayoloji molekul, na-enye ohere ka ihe mkpụrụ ndụ ihe nketa gbanwee, haziegharị, ma ọ bụ jikọta ọzọ. Usoro a na-arụ ọrụ dị ukwuu n'imepụta mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa, ịnọgide na-enwe nkwụsi ike nke genome, na idozi mmebi DNA. Na ihe ndị dị ndụ - site na nje bacteria ruo na mmadụ - njikọtaghachi bụ ngwa ebumpụta ụwa maka ịnọgide na-adị ndụ ma na-agbanwe agbanwe na mgbanwe gburugburu ebe obibi. N'ihe gbasara bayoloji molekul nke oge a , nghọta njikọta mkpụrụ ndụ ihe nketa na-abụkwa ntọala maka teknụzụ dị iche iche dị ka injinịa mkpụrụ ndụ ihe nketa, maapụ mkpụrụ ndụ ihe nketa, na ọgwụgwọ mkpụrụ ndụ ihe nketa.
Ịghọta Njikọta Mkpụrụ Ndụ Ihe nketa
N'ikwu ya n'ụzọ dị mfe, njikọta mkpụrụ ndụ ihe nketa bụ usoro nke ịgbanwe akụkụ DNA n'etiti mkpụrụ ndụ DNA abụọ ma ọ bụ kromozom abụọ. Nsonaazụ ya bụ njikọta ọhụrụ nke mkpụrụ ndụ ihe nketa nke dị iche na nhazi gara aga. Njikọta nwere ike ime n'onwe ya na mkpụrụ ndụ (dịka ọmụmaatụ, n'oge nhazi gamete na eukaryotes) ma ọ bụ enwere ike ịmepụta ya na ụlọ nyocha (dịka ọmụmaatụ, site na iji usoro DNA recombinant).
Usoro a dị oke mkpa n'ihi na DNA abụghị usoro kwụ ọtọ. Mkpụrụ ndụ ihe nketa ahụ na-eche ihe ịma aka mgbe niile ihu: mmeghari zuru oke, ikpughe na radieshon, kemịkalụ, na nrụgide nhọrọ. Mgbakwunye na-enyere aka imeri ihe ịma aka ndị a site n'ịrụzi na ịhazigharị ozi mkpụrụ ndụ ihe nketa.
Ụdị njikọta mkpụrụ ndụ ihe nketa
Na bayoloji nke molekul , a na-ekewa njikọta mkpụrụ ndụ ihe nketa n'ọtụtụ ụdị isi:
1. Njikọta nke Homologous
Njikọta Homologous na-eme n'etiti mkpụrụ ndụ DNA abụọ nwere usoro yiri nke ahụ ma ọ bụ otu. Nke a bụ usoro dị mkpa na meiosis na eukaryotes, na-emepụta mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa na ụmụ. Na mgbakwunye, njikọta homologous na-arụkwa ọrụ dị mkpa. na ndozi DNA, ọkachasị n'ịrụzi eriri abụọ nke mebiri emebi.
Ihe atụ a kacha mara amara bụ "ịgafe" n'oge prophase I nke meiosis, mgbe kromozom ndị yiri ibe ha na-agbanwe akụkụ. Mgbanwe a na-eme ka ụdị mkpụrụ ndụ ihe nketa dị iche iche dịkwuo elu ma na-enyere nkewa kromozom aka ịga n'ihu n'ụzọ kwesịrị ekwesị.
2. Njikọta Na-abụghị nke Homologous
N'adịghị ka njikọta homologous, njikọta na-abụghị homologous anaghị achọ ka usoro dị elu yie. Usoro a nwere ike ibute nnukwu mgbanwe na genome, dị ka nhichapụ, mmegharị abụọ, ntụgharị, ma ọ bụ ntụgharị. N'ọnọdụ ụfọdụ, njikọta na-abụghị homologous nwere ike inwe nsonaazụ na-adịghị mma, na-akpali mgbanwe ma ọ bụ nsogbu chromosomal.
Otu usoro metụtara ya bụ Njikọta Na-abụghị nke Homologous End (NHEJ), usoro maka mkpụrụ ndụ iji rụzie mmebi DNA nwere eriri abụọ ngwa ngwa site na ijikọ kpọmkwem na nsọtụ DNA. Ọ bụ ezie na ọ dị irè, NHEJ na-adịkarị ize ndụ n'ihi na ọ nwere ike ibute obere mmejọ dịka mfu ma ọ bụ mgbakwunye nke nucleotides ole na ole.
3. Njikọta nke ebe ahụ kpọmkwem
Njikọta a na-eme n'ebe DNA ụfọdụ a ma ama site na enzymes pụrụ iche. Usoro a na-ahụkarị na nje virus, plasmids, na nje bacteriaDịka ọmụmaatụ, mgbe phage (nje bacteria) tinyere genome ya n'ime kromozom nje bacteria, a na-akpọkarị enzymes ndị dị na ya recombinases, nke na-ebipụ ma jikọta DNA na usoro ebumnuche.
Njikọta nke ebe dị iche iche nwere uru dị mkpa na teknụzụ bayoteknọlọji n'ihi na ọ na-enye ohere ka e jiri DNA mee ihe nke ọma, dịka ọmụmaatụ na sistemụ Cre-Lox nke a ma ama na nyocha mkpụrụ ndụ ihe nketa.
Usoro Molekụla nke Mgbakwunye
Iji ghọta njikọta mkpụrụ ndụ ihe nketa, ọ dị mkpa ịghọta usoro ya na ọkwa molekul. Ọ bụ ezie na nkọwa ya nwere ike ịdị iche dabere na ụdị njikọta, enwere ike ịkọwa ụfọdụ usoro izugbe.
N'ime njikọta homologous, usoro a na-amalitekarị site na mmebi DNA nwere eriri abụọ. Mkpụrụ ndụ ahụ na-aga "nhazi njedebe" iji mepụta njedebe DNA nwere otu eriri. Ngwụcha ndị a na-achọ usoro homologous na kromozom ndị ọzọ, na-eduga na mwakpo eriri, nke na-emepụta ihe owuwu yiri "D-loops." Nke a na-emepụta njikọ Holliday, ihe owuwu DNA ejikọtara ọnụ nke enwere ike bee ma jikọta ya, na-emepụta ngwakọta mkpụrụ ndụ ihe nketa ọhụrụ.
Protein dị mkpa n'ime usoro a gụnyere RecA na nje bacteria na Rad51 na eukaryotes. Protein ndị a na-enyere aka n'ịhazi usoro ndị yiri ibe ha ma na-eme ka mgbanwe nke eriri DNA dị mfe.
Ka ọ dị ugbu a, na NHEJ, a na-amata njedebe nke mmebi DNA site na protein ndị na-ejikọta njedebe, wee jikọta ha ma jikọta ha. Usoro a achọghị template yiri nke ahụ, na-eme ka ọ dị ngwa ngwa mana ọ naghị ezighi ezi.
Ọrụ nke njikọtaghachi na ụdịdị mkpụrụ ndụ ihe nketa
Nchikọta mkpụrụ ndụ ihe nketa bụ isi ihe na-akpata mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa n'etiti ndị mmadụ. Na eukaryotes, meiosis na-emepụta gametes nwere ngwakọta dị iche iche nke alleles. Ịgafe n'elu na-emepụta kromozom ndị nwere ngwakọta mkpụrụ ndụ ihe nketa sitere n'aka nne na nna abụọ ahụ. Nke a dị mkpa maka evolushọn n'ihi na mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa na-enye "ihe eji emepụta" maka nhọrọ eke iji rụọ ọrụ.
N'ime nje bacteria, ọ bụ ezie na ha anaghị eme meiosis, njikọta ka na-eme site na usoro nnyefe mkpụrụ ndụ ihe nketa kwụ ọtọ dịka mgbanwe (iwepụ DNA site na gburugburu ebe obibi), transduction (nke nje virus na-ebu), na conjugation (ibufe plasmids n'etiti mkpụrụ ndụ). Usoro ndị a na-enye nje bacteria ohere inweta àgwà ọhụrụ ngwa ngwa, dị ka iguzogide ọgwụ nje.
Nchikọta na Ndozi DNA
Mgbakwunye mkpụrụ ndụ ihe nketa abụghị naanị na ọ na-emepụta mgbanwe kamakwa ọ na-arụ ọrụ n'ịnọgide na-enwe iguzosi ike n'ezi ihe nke mkpụrụ ndụ ihe nketa. Mgbaji DNA nke nwere eriri abụọ bụ otu n'ime ụdị mmebi kachasị dị ize ndụ n'ihi na ha nwere ike ibute mfu nke ozi mkpụrụ ndụ ihe nketa na ọnwụ mkpụrụ ndụ. Mgbakwunye Homologous nwere ike idozi mgbawa ndị a nke ọma site na iji chromatids nwanne dị ka ndebiri. Ya mere, njikọta bụ usoro "ndozi" dị mkpa maka ndụ nke ihe ndị dị ndụ.
Njehie dị na njikọta mkpụrụ ndụ ihe nketa nwere ike ibute ọrịa dị iche iche. N'ime ụmụ mmadụ, mmebi nke usoro ndozi DNA site na njikọta mkpụrụ ndụ ihe nketa nwere ike ịbawanye ohere nke kansa n'ihi mkpokọta mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa BRCA1 na BRCA2, dịka ọmụmaatụ, na-ejikọta ya na mmezi DNA na-adịghị mma na ohere nke kansa ara na ovarian.
Njikọta na Biotechnology na Injinịa Mkpụrụ Ndụ Ihe
A na-ejikarị okwu ahụ bụ "DNA recombinant" eme ihe na teknụzụ bayoteknọlọji, na-ezo aka na DNA ejikọtara site na isi mmalite abụọ dị iche iche. Usoro a na-enye ohere ka etinyere mkpụrụ ndụ ihe nketa ụfọdụ na plasmids, wee tinye ha na nje bacteria ma ọ bụ mkpụrụ ndụ ndị ọzọ maka ngosipụta. N'ụzọ dị otu a, ụmụ mmadụ nwere ike imepụta protein dị mkpa dị ka insulin, hormones na-eto eto, ma ọ bụ ọgwụ mgbochi.
Tinyere nke ahụ, a na-ejikwa njikọta ihe n'imepụta ihe ndị dị ndụ a gbanwere agbanwe, nhazi mkpụrụ ndụ ihe nketa, na mmepụta ihe ọkụkụ nwere àgwà ka mma (dịka ọmụmaatụ, iguzogide ahụhụ ma ọ bụ ịnagide ụkọ mmiri ozuzo). Na nyocha, usoro njikọta ihe pụrụ iche nke ebe dịka sistemụ Cre-Lox na-enye ndị ọkà mmụta sayensị ohere "gbanyụọ" ma ọ bụ "gbanye" mkpụrụ ndụ ihe nketa kpọmkwem n'anụ ahụ na oge ụfọdụ, si otú a na-enye ohere maka ọmụmụ ihe ziri ezi karị nke ọrụ mkpụrụ ndụ ihe nketa.
Mmepe nke teknụzụ CRISPR-Cas9 gụnyekwara njikọta. Mgbe e bepụchara DNA site na Cas9, mkpụrụ ndụ nwere ike idozi mmebi ahụ site na NHEJ ma ọ bụ ndozi homology-directed (HDR), nke na-eji ụkpụrụ nke njikọta homologous tinye usoro achọrọ.
Mmechi
Mweghachi mkpụrụ ndụ ihe nketa na bayoloji molekul bụ usoro dị mkpa nke na-ejikọ mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa, ndozi DNA, na nkwụsi ike nke mkpụrụ ndụ ihe nketa. Mweghachi nke Homologous na-enyere aka ịmepụta ụdị dị iche iche ebe ọ na-edozi mmebi DNA nke ọma, ebe njikọta na-abụghị nke homologue na nke kpọmkwem na saịtị na-arụ ọrụ dị oke mkpa na mgbanwe mkpụrụ ndụ ihe nketa na mmekọrịta dị n'etiti ihe ndị dị ndụ dịka nje bacteria na nje. N'oge a, nghọta njikọta edugala n'ọtụtụ ngwa biotechnological, site na mmepụta ọgwụ ruo na ndezi mkpụrụ ndụ ihe nketa. Ka nyocha na ngalaba a na-aga n'ihu na-aga n'ihu, njikọta mkpụrụ ndụ ihe nketa ga-anọgide na-abụ isi okwu n'ịghọta ndụ na ọkwa molekul na ịmepụta ngwọta maka nsogbu ahụike na nri n'ọdịnihu.
