هنالك عدة خطوات بايولوجية تستخدم لتنفيذ التلاعب في المادة الوراثية للقيام بكلونة جين محدد لكن قبل التطرق لها لابد لنا من معرفة أن العديد من تجارب التلاعب بالـ DNA تحتاج كميات (أو نسخ) غزيرة من قطعة DNA محددة. ولأجل الحصول على كميات غزيرة من تلك النسخ علينا أن نضع جزيئة الـ DNA تلك في الخلية البكتيرية، ثم نسمح للخلية المستقبلة بمضاعفة تلك القطعة وتسمى هذه الخطوات "بكلونة الجين"، بسب انتاج نسخ متماثلة من قطعة الـ DNA الأصلية. ولأجل القيام بذلك عملياً، عادة ما يحشر الجين في ناقل (vector) ما لتكوين جزيئة DNA هجينة. ويعمل الناقل كمركبة لتقديم الجين الى خلية العائل ولتوجيه تضاعفه بالشكل المطلوب ولتمكينه من التعبير عن نفسه في بعض الحالات لإنتاج البروتين الهجين (شكل 1). تنتج الخلية العائل التي أدخل اليها الناقل الهجين جيلاً يحتوي كله على الجين المحشور . تدعى تلك الخلايا المتماثلة بخلايا النسيلة أو "clones". وفي خلية العائل المتحولة وفي نسائلها، يقوم الجين المحشور بالتعبير عن نفسه في بعض الحالات حيث يستنسخ ويترجم الى البروتينات الهجينة.

اذن لكلونة جين ما بشكل تقليدي، يجب توفر أدوات يتم بواسطتها عزل المادة الوراثية الحاوية على ذلك الجين، وتتوفر الآن عدة وسائل يمكن للباحث من خلالها عزل المادة الوراثية وبسهولة. وبعد ذلك، يجب فصل ذلك الجين عن بقية الجينات الموجودة في المادة الوراثية المعزولة، وللقيام بذلك تتوفر عدة انزيمات قاطعة التي تقص الجين المعني من كلا جانبيه، ثم يجب توفر أدوات لازمة تربط ذلك الجين بالناقل الجيني المناسب، (كما في الانزيمات اللاحمة) وذلك بعد قطع الناقل الجيني بنفس الانزيم القاطع الذي استخدم لعزل الجين المعني عادة. وبعد تكوين جزيئة الناقل الهجينة يجب توفر أدوات أخرى تتكفل بإدخال تلك الجزيئة الهجينة داخل خلايا العائل. وفي النهاية، لابد من توفر الأدوات التي تمكن الباحث من معرفة أو انتقاء النسائل الحاوية على تلك الجزيئات الهجينة. تشكل تلك الأدوات الدعائم الأساسية في كلونة الجين والتي هي ليست صعبة على الفهم لدى القارئ المبتدئ، ولهذا سنستعرض تلك الأدوات تباعاً لتكتمل لنا الصورة حول كيفية كلونة الجين.

شكل (1). مخطط عام لعملية الكلونة الجينية التقليدية. بعد عزل الجين أو قطعة الـ DNA المراد كلونتها، يتم ربط تلك القطعة مع الناقل الجيني المناسب لتكوين جزيئة DNA هجينة. يتم ادخال تلك الجزيئة الهجينة الى الخلايا المستلمة بواسطة عملية التحول. تقوم الخلية المستلمة بالتعبير عن نواتج الجين المكلون فيها (تصميم المؤلف).

مواضيع ذات صلة

genetic engineering in industry

البصمة المعتمدة على التوابع الكروموسومية الدقيقة

البصمة المعتمدة على التغاير العددي في تنوعات التكرارات المترادفةVariable number of tandem repeat polymorphisms

أنواع الTypes of DNA) DNA)

التباين في اطوال قطع التقييد (RFLP) Restriction fragment length polymorphism

فصل الكروموسومات بالترحيل الكهربائي

دراسة تسلسل الDNA sequencing) DNA)

مجسات الحامض النووي (Nucleic acid probes)

Joining DNA Fragments

Cutting DNA with Restriction Enzymes

استعمال الPCR في دراسة كمية قليلة من الDNA

HUMAN GENOME PROJECT