结构生物化学/DNA 重组技术/诱变
寡核苷酸诱变是一种将特定 DNA 序列整合到载体（如质粒或λ噬菌体）中的过程，以在该分子中引入新的功能。诱变使人们能够深入了解蛋白质如何折叠、催化反应、充当底物以及处理信息。克隆的基因蛋白可以在医学上以多种方式使用。例如，胰岛素和干扰素可以从细菌生产中获得。DNA 探针可以用于发现遗传疾病、癌症和细菌感染。两种主要形式用于生产这些修饰的蛋白质，分别是定点诱变和寡核苷酸定向诱变。如果不存在限制位点，则使用后者。
诱变是改变或创建遗传信息的過程。此过程可以自然发生，也可以通过使用不同的方法人为制造。有更多涉及诱变方法的方法。一种方法是使用错配寡核苷酸的定点诱变方法。第二种方法是通过退火互补寡核苷酸进行盒式诱变。第三种方法是使用错配寡核苷酸从双链 DNA 模板开始产生突变片段的 PCR。诱变也被实验者用于分析 DNA。定点诱变使单个氨基酸序列发生突变，以确定该特定序列在停止工作后的总体目的。这是一个实验者使用诱变的例子。
在定点诱变中，通过改变克隆基因的 DNA 序列，蛋白质一级结构中的单个氨基酸被替换。该过程涉及去除一段 DNA 并将其替换为与原始片段相同但具有所需改变的化学合成的片段。步骤如下：包含感兴趣基因的重组质粒用限制性内切酶处理以切割感兴趣的序列。具有特定碱基对改变的合成 DNA 片段插入质粒。这是使用 DNA 连接酶完成的。然后质粒包含具有所需核苷酸碱基对改变的基因。
定点诱变对于测试酶促机制的有效性也很有用。
这种形式的诱变会产生特定的 DNA 序列改变。该方法可以进行点突变，单个核苷酸不同。在此过程中，合成了具有特定核苷酸碱基对改变的 DNA 链，并退火到质粒中基因的拷贝。提高温度允许错配碱基对被替换，以便发生此反应。该退火的链充当合成质粒中互补链的引物。寡核苷酸定向诱变使用 DNA 聚合酶、dNTP 和 DNA 连接酶。结果是两种类型的后代：一种具有原始序列，另一种具有新序列。
盒式诱变是用新序列替换 DNA 的一个区域。任何长度和序列都可以通过这种方法替换。因此，可以产生更多蛋白质变异。通过利用这一点，可以制作新的突变序列。盒式诱变使用包含限制位点的原始基因。该位点允许切割基因并产生插入新 DNA 的区域。在载体中识别出合适的限制位点后，载体使用内切核酸酶在两个位点被切割。将新序列插入并连接到产生的区域中。新序列允许对以前没有探索过的蛋白质结构或核酸序列进行各种研究。
聚合酶链反应用于序列重组和诱变。该方法非常有用，因为它是一种快速反应，不受任何限制位点的限制。在 PCR 中，寡核苷酸引物被整合到产物 DNA 的末端。这些引物的 5' 末端可以包含任何所需的序列。通过 PCR 添加两个 PCR 产物。它们混合、变性并重新退火。产生了两种不同的序列。一种是 5' 重叠链，它没有生产力。产生了 3' 重叠链，它具有反应性。聚合酶延伸 3' 链。在此过程中，3' 链充当引物。整个过程通过产生合成序列重复进行。这种通过连接两个 DNA 片段一起实现的重叠可以使 PCR 片段发生突变。
M.J. McPHERSON，定向诱变