クローンの分離
一般に、目的の特定の遺伝子またはDNA配列のクローンを得るために、クローニングが行われます。したがって、クローン作成後の次のステップは、ライブラリーの他のメンバーからそのクローンを見つけて分離することです。ライブラリーが生物の全ゲノムを含む場合、そのライブラリー内のどこかに目的のクローンがあります。関連する特定の遺伝子に応じて、それを見つけるいくつかの方法があります。最も一般的には、目的の遺伝子との相同性を示すクローンDNAセグメントがプローブとして使用されます。たとえば、マウス遺伝子がすでにクローン化されている場合、そのクローンを使用して、ヒトゲノムライブラリーから同等のヒトクローンを見つけることができます。ライブラリを構成する細菌のコロニーは、ペトリ皿のコレクションで育てられます。次に、各プレートの表面に多孔質膜を置き、細胞が膜に付着します。細胞は破裂し、DNAはすべて膜上で一本鎖に分離されます。プローブはまた、一本鎖に分離され、しばしば放射性リンで標識されます。次に、放射性プローブの溶液を使用して、膜を浸す。一本鎖プローブDNAは、同等の遺伝子を含むクローンのDNAにのみ付着します。膜を乾燥させ、放射線に敏感なフィルムのシートに当てると、フィルムのどこかに黒いスポットが現れ、目的のクローンの存在と場所が通知されます。その後、元のペトリ皿からクローンを取得できます。
遺伝学：組換えDNA技術とポリメラーゼ連鎖反応
技術的進歩は、遺伝的理解の進歩に重要な役割を果たしてきました。1970年にアメリカの微生物学者ダニエルネイサンズ
DNAシーケンス
DNAのセグメントがクローン化されると、そのヌクレオチド配列を決定することができます。ヌクレオチド配列は、遺伝子またはゲノムに関する最も基本的な知識レベルです。生物を構築するための指示が含まれているのは設計図であり、この情報を入手しない限り、遺伝的機能や進化の理解は完全ではありません。
用途
DNAセグメントのシーケンスの知識には多くの用途があり、いくつかの例を以下に示します。まず、特定のタンパク質または表現型をコードする遺伝子、DNAセグメントを見つけるために使用できます。DNAの領域がシーケンスされている場合は、遺伝子の特徴的な特徴をスクリーニングできます。たとえば、オープンリーディングフレーム（ORF）-開始コドン（隣接する3つのヌクレオチド。コドンのシーケンスはアミノ酸の生成を指示します）で始まり、終止コドン（終止コドンを除く）によって中断されない長い配列-推奨タンパク質コード領域。また、人間の遺伝子は一般に、いわゆるCpGアイランド、つまりDNAを構成するヌクレオチドの2つであるシトシンとグアニンのクラスターに隣接しています。表現型が既知の遺伝子（ヒトの疾患遺伝子など）が染色体領域にあることがわかっている場合、その領域の割り当てられていない遺伝子がその機能の候補になります。第二に、異なる生物の相同DNA配列を比較して、種内および種間の進化的関係をプロットできます。第三に、遺伝子配列を機能領域についてスクリーニングすることができます。遺伝子の機能を決定するために、類似した機能のタンパク質に共通するさまざまなドメインを特定することができます。たとえば、遺伝子内の特定のアミノ酸配列は、常に細胞膜にまたがるタンパク質に見られます。そのようなアミノ酸ストレッチは膜貫通ドメインと呼ばれます。機能が未知の遺伝子に膜貫通ドメインが見つかった場合は、コードされているタンパク質が細胞膜にあることが示唆されます。他のドメインはDNA結合タンパク質を特徴付けます。DNA配列のいくつかの公開データベースは、関心のある個人による分析に利用できます。
