Գենային կլոնավորումն է մեկ գենի կրկնօրինակների կամ քլոնների կատարման ակտը: Գեն հայտնաբերելուց հետո կլինոնները կարող են օգտագործվել կենսաբժշկական եւ արդյունաբերական հետազոտությունների շատ ոլորտներում: Գենետիկական ինժեներիան գունափոխադրման գործընթացն է նոր օրգանիզմների մեջ կամ դՆԹ-ի հաջորդականությունը փոխելու համար սպիտակուցային արտադրանքը փոխելու համար: Գենետիկական ինժեները կախված է հետեւյալ հիմնական ընթացակարգերի կատարման ունակությունից:
01 Պոլիմերազի շղթայի ռեակցիա
02 Սահմանափակման ֆերմենտներ
Սահմանափակման endonucleases- ի հայտնի ֆերմենտների հայտնաբերումը էական է սպիտակուցային ճարտարագիտության համար : Այս ֆերմենտները ԴՆԹ-ին կտրում են կոնկրետ վայրերում `հիմնվելով նուկլեոտիդային հաջորդականության վրա: Հարյուրավոր տարբեր սահմանափակումային ֆերմենտներ , որոնք կարող են կտրվել ԴՆԹ-ի հստակ կայքում, մեկուսացած են տարբեր բակտերիայից: ԴՆԹ-ն սահմանափակվում է սահմանափակման ֆերմենտով, արտադրում է շատ փոքր մասշտաբներ, տարբեր չափերի: Դրանք կարող են առանձնացնել գել էլեկտրոֆորեզի կամ քրոմատագրության միջոցով:
03 Էլեկտրոֆորեզ
ԴՆԹ-ի մաքրող բջիջների մշակույթից, կամ օգտագործելով սահմանափակումային ֆերմենտների օգտագործումը ոչ մի կերպ չէր օգտագործվի, եթե չկարողացանք պատկերացնել ԴՆԹ-ը, այսինքն, գտնել մի ձեւ, թե արդյոք ձեր հատվածը պարունակում է որեւէ բան, թե ինչ չափի բեկորներ եք կտրեց այն: Դա մի միջոց է գել էլեկտրոֆորեզի միջոցով: Գելները օգտագործվում են տարբեր նպատակների համար `դիտելով ԴՆԹ-ի կտրվածքը ԴՆԹ-ի ներդիրների եւ թակոցների հայտնաբերման համար:
04 Միացեք ԴՆԹ-ի երկու կտոր
Գենետիկական հետազոտություններում հաճախ անհրաժեշտ է կապել ԴՆԹ-ի երկու կամ ավելի անհատական շերտեր, ստեղծել մի rekombinant շերտ, կամ փակել շրջանաձեւ շերտը, որը կրճատվել է սահմանափակման ֆերմենտներով: ԴՆԹ-ի լիգաների կոչվող ֆերմենտները կարող են ստեղծել կապակցված կապեր նուկլեոտիդ շղթաների միջեւ: Այս գործընթացում կարեւորվում են նաեւ DNA polymerase I- ի եւ polynucleotide kinase- ի ֆերմենտները, բացթողումները լրացնելու կամ համապատասխանաբար 5 'վերջը ֆոսֆորացվածացնելու համար:
05 Փոքր ինքնակառավարման կրկնվող ԴՆԹ-ի ընտրություն
ԴՆԹ-ի փոքր շրջանաձեւ մասերը, որոնք չեն հանդիսանում բակտերիալ գենոմի մի մաս, բայց կարող են ինքնահրապարակել, հայտնի են որպես պլազմիդներ: Պլազմիդները հաճախ օգտագործվում են որպես վեկտորներ , միկրոօրգանիզմների միջեւ գեների փոխադրման համար: Կենսատեխնոլոգիայում, երբ հետաքրքրության գենը ուժեղացվել է, եւ գենը եւ պլազմիդը սահմանափակվում են սահմանափակման ֆերմենտներով, դրանք կապում են միասին, առաջացնելով այն, ինչ հայտնի է որպես կոմպոմատիկային ԴՆԹ: Վիրուսային (բակտերիոֆագ) ԴՆԹ-ն կարող է օգտագործվել նաեւ որպես վեկտոր, ինչպես կարող են քոսմիդներ, բակտերիոֆագ գեների պարունակող recombinant plasmids:
06 Վեկտորի տեղափոխման մեթոդը հյուրընկալող բջիջ
Գենետիկական նյութը վեկտորի վրա փոխանցման գործընթացը, ինչպես պլազմիդը, նոր հյուրընկալող բջիջների մեջ, կոչվում է վերափոխում: Այս տեխնիկան պահանջում է, որ հյուրընկալող բջիջները ենթարկվեն շրջակա միջավայրի փոփոխությանը, ինչը նրանց «իրավասու» կամ ժամանակավորապես ներթափանցում է վեկտորը: Electroporation- ը նման տեխնիկան է: Որքան մեծ է պլազմիդը, այնքան ցածր է այն արդյունավետությունը, որով այն վերցվում է բջիջների կողմից: Ավելի մեծ ԴՆԹ սեգմենտները ավելի հեշտությամբ փոխանցվում են բակտերիոֆաջի, ռետրոպիրուսի կամ այլ վիրուսային վեկտորների կամ տիեզերական մեթոդների միջոցով փոխանցման միջոցով: Phage կամ վիրուսային վեկտորները հաճախ օգտագործվում են վերականգնողական բժշկության մեջ, սակայն կարող են հանգեցնել ԴՆԹ-ի մասերի մեր քրոմոսոմների, որտեղ մենք չենք ուզում դա, բարդություններ եւ անգամ քաղցկեղ:
07 Ցողունային օրգանիզմների ընտրության մեթոդներ
Փոխակերպման ժամանակ բոլոր բջիջները չեն ընդունի ԴՆԹ-ն: Կարեւոր է, որ այն լինի հայտնաբերելու այն մեթոդները, որոնք անում են: Ընդհանրապես, պլազմիդները ունեն գենիներ հակաբիոտիկ դիմադրության համար եւ տրանսգենային բջիջները կարող են ընտրվել այդ գեների արտահայտման հիման վրա եւ դրանց անբավարարություն պարունակող լրատվամիջոցներում աճելու ունակության հիման վրա: Ընտրության այլընտրանքային մեթոդները կախված են այլ լրագրող սպիտակուցների առկայությունից, ինչպիսիք են x-gal / lacZ համակարգը կամ կանաչ ֆլուորեսցենտային սպիտակուցը, ինչը թույլ է տալիս համապատասխանաբար ընտրություն կատարել գունային եւ ֆլուորեսցենային տեսակների վրա: