Przeszkody: sztywna ściana komórkowa, ujemny potencjał po zewnętrznej stronie błony komórkowej.
Fuzja protoplastów - fuzja wymuszona Protoplasty (komórka bez ściany komórkowej)
Sferoplasty (częściowo zachowana ściana komórkowa utrzymuje się na drodze enzymatycznej hydrolizy ściany komórkowej w warunkach zapewniających osmotyczną stabilizację struktury).
Związki wybrane do stabilizacji środowiska osmotycznęgo.
Pożywienie - toksyczność - nie hamuje
- sole nieorganiczne, sacharydy, alkohole cukrowe w buforze Protoplasty bakterii:
Gram+ lizozym
Gram - lizozym + EDTA + warunki jonowe Protoplasty grzybów - sok żołądkowy ślimaka
Najłatwiej otrzymać protoplasty z komórek pochodzących z fazy wzrostu wykładniczego.
Protoplasty mogą łączyć się ze sobą gdy zbliżą się do siebie na odległość mniejszą niż lnm.
PEG-inicjator fuzji
Podczas fuzji tworzy się układ heterokariotyczny w którym z dużą częstotliwością następuje kariogamia i rekombinacja pomiędzy genoforami. Następnie w procesie samorzutnej lub indukowanej haploidyzacji następuje segregacja nowych genotypów. Protoplasty hoduje się potem w odpowiedniej pożywce.
Selekcja rekombinantów
Wymaga genetycznie trwałych markerów fizjologicznych. Najczęściej używa się szczepów auksotroficznych o różnych wymaganiach pokarmowych, mutantów oddechowych lub opornych na dany antybiotyk.
Zastosowanie fuzji protoplastów pozwala na rekombinację zarówno wewnętrzną jak i zewnątrzkomórkową oraz rekombinację więcej niż 2 genów.
Technologia rekombinacji DNA - przenoszenie genów z jednego organizmu na drugi. Otrzymuje się komórki zdolne do syntezy określonego białka.
Narzędzia rekombinacji
- restryktazy - endonukleazy restrykcyjne - rozpoznają specyficzne sekwencje palindromowe, sekwencje w dwuniciowym DNA i hydrolizują wiązania fosfodiestrowe w obu niciach w miejscu rozpoznanej sekwencji lub w niewielkiej odległości od tego miejsca.
- metylazy - towarzyszą restryktazom (system chroniący) - metylują zasady purynowe i pirymidynowe w obrębie miejsca rozpoznawanego przez restryktazy w macierzystym DNA np. metylaza EcoRI.
- egzonukleazy- hydrolizują 1-niciowe DNA lub RNA, usuwają fragmenty 1-niciowe lub 2-niciowe
- fosfataza alkaliczna - usuwa końce 5' gr. Fosforanowej, linearyzacja wektora
- odwrotna transkryptaza - synteza RNA komplementarnego do mRNA
- polimerazy DNA - wykorzystywane do syntezy dwuniciowego DNA na matrycy jednoniciowej
- lipaza - łączą polinukleotydy ufosforylowane w pozycji 5' do polinukleotydów posiadających wolne grupy 3'-OH
- rybonukleazy- hydrolizują RNA
- enzymy lityczne - do pozbycia się ściany komórkowej Technologie rekombinacji DNA - wektory
- ogólnego zastosowania - pBR322
- ekspresyjne do efektywnej syntezy białka
- klonowanie sekwencji promotorowych
- ekspresyjno - elekcyjne - do produkcji egzoproteiny
- mutagenezy insercyjnej Klonowanie-etaov:
1. Izolacja lub synteza genu
2. Łączenie genu z wektorem