1950083546

Następnie kod genetyczny otrzymanego RNA jest przetłumaczany na cząsteczkę białka. Etap ten nazywany jest translacją i zachodzi w specjalnych strukturach komórki zwanych rybosomami.

Rys. 2.1.4-1. Schemat biosyntezy białek

Wytwarzanie produktów genów przez organizm określane jest regulacją aktywności genów. U bakterii regulacja sprowadza się do produkcji tylko tych białek, które są w danej sytuacji niezbędne. W tym wypadku śledzenie zmiany ilości produktu może być potencjalnie oszacowane przez zmianę tempa transkrypcji, okresu półtrwania matrycowej postaci RNA i zmianę wydajności translacji. W przypadku organizmów eukariotycznych komórki są specjalizowane i średnio tylko 15% genomu ulega ekspresji. Zestaw genów aktywnych określa cechy i rolę komórki. Regulacja ekspresji odbywa się głównie poprzez zmianę szybkości transkrypcji. Szersze omówienie można znaleźć w pracy [48].

Reakcję komórki na daną sytuację można analizować poprzez śledzenie procesu transkrypcji. Z kolei intensywność zachodzenia tego etapu łatwo sprowadzić do pomiaru stężenia RNA w cytoplazmie. Mówimy wtedy o badaniu poziomu ekspresji genu. Podejście takie pozwala na analizę zachowania organizmu w danej sytuacji.

2.1.5. Biblioteki genowe

Dla systematycznego badania organizmów niezbędne okazało się zbudowanie bibliotek zawierających ich pełen materiał genetyczny. W przypadku większości organizmów nie jest możliwe bezpośrednie ekstraktowanie genomu ze względu na brak wystarczającej ilości materiału badawczego. Z tego względu istotną rolę w tworzeniu repozytoriów odgrywa proces klonowania sekwencji DNA.

Klonowanie DNA ułatwia manipulację fragmentami genomu dzięki ich niezależnemu namnażaniu. W fazie początkowej łańcuch DNA jest wyprowadzany z organizmu dawcy, a następnie jest rozdzielany na izolowane fragmenty za pomocą technik elektroforetycznych. Wybrany fragment wprowadzany jest do organizmu biorcy, najczęściej bakterii, za pomocą wektorów - niewielkich cząsteczek DNA zdolnych do autonomicznej replikacji w środowisku komórki biorcy lub integracji z jego materiałem genetycznym. Właściwe namnażanie zachodzi w organizmie biorcy. Szerzej w pracy [44],

Bibliotekę genową sporządza się dla wybranego gatunku organizmu i jest ona zbiorem sekwencji jego sklonowanego DNA. Istotne jest oszacowanie, czy dana biblioteka faktycznie opisuje cały materiał genetyczny organizmu, cechę tę określa się mianem reprezentatywności. Jej zapewnienie związane jest ze sporządzeniem określonej liczby klonów, tak aby prawdopodobieństwo zapisania całego genomu było odpowiednio wysokie.

Wyróżniamy dwa zasadnicze rodzaje bibliotek genowych. Pierwszy z nich to biblioteka genomowa, która budowana jest bezpośrednio na genomowym DNA organizmu. Łańcuch jest izolowany z organizmu i losowo rozcinany na odcinki o wielkości odpowiedniej dla klonowania.

14