Jakie wektory mają do czynienia z genami i klonowaniem
W klonowaniu molekularnym wektor jest cząsteczką DNA, która służy jako nośnik do przeniesienia lub insercji obcego genu (genów) do innej komórki, gdzie może być replikowana i / lub wyrażana. Wektory są jednymi z podstawowych narzędzi klonowania genów i są najbardziej użyteczne, jeśli kodują również pewien rodzaj genu markerowego kodującego cząsteczkę bioindykatora, którą można zmierzyć w ocenie biologicznej, aby zapewnić ich insercję i ekspresję w organizmie gospodarza.
W szczególności wektor do klonowania to DNA pobrane z wirusa, plazmidu lub komórek (wyższych organizmów), które mają być wstawione z obcym fragmentem DNA do celów klonowania. Ponieważ wektor do klonowania może być stabilnie utrzymywany w organizmie, wektor zawiera również cechy, które pozwalają na wygodne wstawianie lub usuwanie DNA. Po wklonowaniu do wektora do klonowania, fragment DNA można dalej subklonować do innego wektora, który można stosować z jeszcze większą specyficznością.
W niektórych przypadkach wirusy są wykorzystywane do infekowania bakterii. W skrócie wirusy te nazywane są bakteriofagami lub fagami. Retrowirusy są doskonałymi wektorami do wprowadzania genów do komórek zwierzęcych. Plazmidy, które są okrągłymi fragmentami DNA, są najczęściej używanymi wektorami używanymi do wprowadzania obcego DNA do komórek bakteryjnych. Często posiadają one geny oporności na antybiotyki, które można wykorzystać do testowania ekspresji plazmidowego DNA na antybiotycznych płytkach Petriego.
Przenoszenie genów do komórek roślinnych jest zwykle wykonywane przy użyciu bakterii glebowej Agrobacterium tumefaciens , która działa jak wektor i wstawia duży plazmid do komórki gospodarza. Tylko te komórki zawierające wektor do klonowania będą rosły, gdy obecne są antybiotyki.
Główne typy klonowania wektorów
Sześć głównych typów wektorów to:
- Plazmid. Okrągłe pozachromosomalne DNA, które autonomicznie replikuje się wewnątrz komórki bakteryjnej. Plazmidy mają na ogół wysoki numer kopii, taki jak pUC19, który ma liczbę kopii 500-700 kopii na komórkę.
- Fag. Liniowe cząsteczki DNA pochodzące od bakteriofaga lambda. Można go zastąpić obcym DNA bez zakłócania jego cyklu życia.
- Kosmetyki. Inna okrągła pozachromosomalna cząsteczka DNA, która łączy cechy plazmidów i fagów.
- Bakteryjne sztuczne chromosomy. W oparciu o bakteryjne plazmidy mini-F.
- Drożdżowe sztuczne chromosomy. Jest to sztuczny chromosom, który zawiera telomery (jednorazowe bufory na końcach chromosomów, które są odcinane podczas podziału komórki) z początkiem replikacji, centromer drożdży (część chromosomu, który łączy siostrzane chromatydy lub diadę) i marker selekcyjny do identyfikacji w komórkach drożdży.
Ludzki sztuczny chromosom. Ten typ wektora jest potencjalnie przydatne do dostarczania genów do komórek ludzkich oraz narzędzie do badań ekspresji i określania funkcji ludzkiego chromosomu. Może przenosić bardzo duży fragment DNA.
Wszystkie konstruowane wektory mają początek replikacji (replikator), miejsce klonowania (zlokalizowane, gdy wstawienie obcego DNA nie zakłóca replikacji lub inaktywacji istotnych markerów) i marker selekcyjny (zazwyczaj gen zapewniający odporność na antybiotyk).