Subkloonaus ja restriktioentsyymianalyysi : Molekyylibiologian ja geeniteknologian harjoitustyön kokoaminen Savonia-ammattikorkeakoulun bioanalytiikan koulutusohjelmalle

Abstract

Molekyylibiologia on biologian osa-alue, jossa tarkastellaan solun toimintaa molekyylitasolla. Viime vuosikymmeninä huimasti kehittyneet molekyylibiologiset tutkimusmenetelmät, kuten DNA:n muokkaaminen, kopioiminen ja kloonaamien, muodostavat geenitekniikan kokonaisuuden. Yksi geenitekniikan osa-alue on yhdistelmä-DNA-tekniikka, jonka menetelmien avulla voidaan siirtää ja liittää yhteen eri lähteistä peräsin olevaa geneettistä materiaalia.

Bioanalytiikan koulutukseen kuuluvat molekyylibiologian ja geeniteknologian opinnot. Savonia-ammattikorkeakoulussa bioanalytiikan koulutuksen syventävästä vaiheesta on kuitenkin puuttunut molekyylibiologian ja geeniteknologian osalta koululla suoritettava harjoitustyö. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli koota harjoitustyö bioanalyytikko-opiskelijoiden molekyylibiologian ja geeniteknologian opintoihin. Harjoitustyö validoitiin eli sen toimivuus testattiin Sairaalakadun kampuksen laboratoriotiloissa käytössä olevilla välineillä ja sen toteuttamista varten luotiin työohje.

Harjoitustyön aiheeksi valittiin subkloonaus ja restriktioentsyymianalyysi. Subkloonauksen tarkoituksena on liittää eristettyyn plasmidi-DNA:han vieraasta DNA:sta peräisin oleva insertti restriktioentsyymikäsittelyn avulla. Syntynyt yhdistelmäplasmidi transformoidaan E. coli -bakteeriin, jonka replikaatiokoneiston avulla yhdistelmäplasmidia monistetaan. Monistuksen tarkoituksena on tuottaa yhdistelmäplasmidia, jotta se voidaan eristää bakteerista ja tarkistaa restriktioentsyymianalyysillä insertin siirtyminen yhdistelmäplasmidiin.

Opinnäytetyössä koottu harjoitustyökokonaisuus parantaa Savonia-ammattikorkeakoulusta valmistuvien bioanalyytikkojen ammattitaitoa ja auttaa heitä vastaamaan työelämän haasteisiin. Harjoitustyökokonaisuus on hyödynnettävissä osana bioanalyytikkojen koulutusta, ja sitä on mahdollista käyttää myös bioanalyytikkojen ja laboratoriohoitajien täydennyskoulutuksessa.

Molecular biology is a part of biology where function of the cell is being observed in a molecular level. In the past decades research methods in molecular biology like modifying, copying and cloning of DNA have been developed enormously. These methods can also be called as gene technology. One field of gene technology is recombinant DNA technique that can be used to transfer and join together genetic material from different sources.

There are molecular biology and gene technology studies in the curriculum of the degree programme of biomedical laboratory science. A practical work performed in school has however been missing from the advanced studies of molecular biology and gene technology in Savonia University of Applied Sciences. Thereby, the purpose of this thesis was to construct a practical work for these studies. The practical work was validated or tested with the equipment available in the laboratory facilities in Sairaalakatu campus. The work instruction for the implementation of the practical work was also created.

The subject for the practical work was chosen to be subcloning and restriction enzyme analysis. The purpose of subcloning is to join or ligate an insert from a foreign DNA to extracted plasmid DNA via restriction enzyme treatment. The new recombinant plasmid is then transformed to E. coli -bacterial cells and copied in its replication machinery. The aim of copying of the recombinant plasmid is to produce DNA so that it can be extracted from the cells. With restriction enzyme analysis the transfer of the insert to the new recombinant plasmid can be controlled.

The practical work constructed in this thesis improves the professional skills of the biomedical laboratory scientist graduating from the Savonia University of Applied Sciences and helps them to respond the challenges met in the working life. The practical work can be utilized in the studies of degree programme of biomedical laboratory science. It can also be used in the supplementary education of the biomedical laboratory scientist.