PCR'da genlerin yalıtımını ve sonrasında çoğaltımını gösteren bir çizim
Moleküler klonlama, Gen çoğaltımı veya Gen klonlaması, rekombinant DNA moleküllerinin uygun bir konak hücreye sokularak orada çoğaltılması işlemine verilen addır.
Rekombinant DNA teknolojisi genelde, bir organizmadan elde edilen ve içinde istenilen geni taşıyan DNA parçalarının, taşıyıcı özellikte bir DNA molekülüne bağlanarak rekombinant DNA (cDNA) oluşturulması, rekombinant DNA moleküllerinin uygun bir konak hücreye sokularak orada çoğaltılmasını kapsayan bir süreci izlemektedir. Bu sürecin tanımlanmış bir DNA dizisinin yalıtımı (izolasyonu) ve daha sonrasında bunun birçok kopyasını in vivo koşullarda üretme aşamalarını kapsayan kısmı ise gen klonlamasıdır.
Klonlama, çoğunlukla gen içeren DNA parçalarının kuvvetlendirilmesi için kullanılsa da, DNA'nın promotorlar, kodlanmamış diziler, kimyasal sentezlenmiş oligonükleotidler gibi kısımlarını ve nadiren kırılmış DNA'yı kuvvetlendirmek için de kullanılabilir.
Bu süreçte konak hücreler çoğaldıkça rekombinant DNA molekülleri döllere geçerler ve yavru hücrelerde de kopya sayılarını arttırırlar. Çok sayıda hücre bölünmesini takiben oluşan bir klonda hücrelerin her birinde istenilen geni taşıyan cDNA moleküllerinin bir ya da daha fazla sayıda kopyası bulunur. Buna göre, gen klonlaması (ya da DNA klonlaması) tek bir genden kökenlenen ve hepsi birbirinin ayn olan bir DNA populasyonu elde etmektedir. Bu teknolojiyle ayrıca çoğu kez klonlanmış bir genin kendisi için yeni konakta ifade edimin (ekspresyonun) sağlanmasıyla ürünün eldesi de amaçlanmaktadır.
Moleküler klonlama, biyoloji deneylerinin ve yüksek oranda protein üretimi gibi teknolojik uygulamaların çoğunda yarar sağlamaktadır.
Geleneksel bir moleküler klonlama aşağıda belirtilen aşamalarda oluşmaktadır:[1]
