Mis on ekspressioonikloonimine?

Ekspressioonikloonimine on kloonimise vorm, mille käigus teadlane reprodutseerib erilist huvipakkuvat DNA-d ja implanteerib selle rakku, et DNA-d saaks selle kohta rohkem teada saamiseks uurida. Kui termin “kloonimine” loob sageli ettekujutuse reproduktiivsest kloonimisest, mille käigus luuakse elusorganismi geneetiline koopia, siis ekspressioonikloonimine kloonib ainult DNA segmenti, mitte tervet organismi. Seda kasutatakse teadusuuringutes ja see on oluliselt kaasa aidanud paljudele DNA ja elusorganismide genoomi valdkonna uuringutele.

Ekspressioonikloonimisel valib teadlane esmalt välja huvipakkuva DNA segmendi ja seejärel kinnitab selle plasmiidiga, mis suudab tungida läbi raku ja kanda DNA sees. Need plasmiidid on tuntud kui kloonimisvektorid või ekspressioonivektorid. Kui rakk on transfekteeritud, nagu seda protsessi nimetatakse, saab teadlane rakku kultiveerida, et luua arvukalt kloonitud rakke, mida saab edasi uurida. Iga kloonitud rakk järgib sisestatud DNA juhiseid, tekitades vastuse, mida saab laboris analüüsida.

Seda tüüpi kloonimist saab kombineerida ka rekombinantse DNA tehnoloogiaga, mille käigus muudetakse DNA osa teaduslikuks uurimiseks. Seda tehnikat kasutades võiks teadlane teha midagi, näiteks muuta teatud DNA segmendis ekspresseeritud valke, et välja selgitada, kuidas organism muutub antibiootikumide suhtes resistentseks. Ekspressioonikloonimist saab kasutada ka kloonitud DNA raamatukogu loomiseks, mida saab edasiseks uurimiseks levitada teistesse laboritesse.

Teadlased saavad konkreetse geeni otsimisel luua ka hulga kloone, millest igaüks ekspresseerib kindlat valku. Nendel juhtudel saab rakke kultiveerida ja seejärel uurida, kusjuures vastavat geeni tootvad rakud eraldatakse edasiseks uurimiseks. Seda tüüpi uuringust võiks mõelda kui koogiretseptide sarjast, mida katsetatakse, et leida soovitud omadustega kook.

Erinevalt reproduktiivsest kloonimisest ei tekita ekspressioonikloonimine elujõulist organismi, vaid ainult väikese osa DNA-st. Inimeste jaoks, kes võitlevad reproduktiivse kloonimisega seotud eetiliste probleemidega, peetakse väljenduskloonimist mõnikord vastuvõetavaks, kuna see ei loo midagi, mida võiks pidada “elusaks”. Ekspressioonikloonimist saab kasutada ka terapeutilises kloonimises ja see mängib teoreetiliselt rolli geeniteraapias juhul, kui geeniteraapia muutub elujõuliseks.