Milyen vektorok foglalkoznak a génekkel és a klónozással?
A molekuláris klónozás során a vektor olyan DNS-molekula, amely hordozóanyagként szolgál az idegen gének vagy sejtek egy másik sejtbe való átvitelére vagy beillesztésére, ahol replikálható és / vagy expresszálható. A vektorok a génklónozás lényeges eszközei közé tartoznak, és a leghasznosabbak, ha szintén kódolnak egy olyan bioindikátor molekulát kódoló markergént, amelyet biológiai értékelésben lehet mérni, hogy biztosítsák a befogadásukat és az expressziót a gazdaszervezetben.
Közelebbről, egy klónozó vektor DNS-ből vett vírusból, plazmidból vagy sejtekből (a magasabb rendű mikroorganizmusokból), amelyeket klónozási célokra egy idegen DNS-fragmenssel lehet beilleszteni. Mivel a klónozó vektor stabilan fenntartható egy szervezetben, a vektor olyan jellemzőket is tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a DNS megfelelő beillesztését vagy eltávolítását. Miután klónozó vektorba klónoztuk, a DNS-fragmenst tovább szubklónoztuk egy másik vektorba, amely még specifikusabb lehet.
Bizonyos esetekben vírusokat használnak a baktériumok fertőzésére. Ezeket a vírusokat bakteriofágoknak vagy fágoknak nevezik rövid ideig. A retrovírusok kiváló vektorok a gének bejuttatására állati sejtekbe. A plazmidok, amelyek kör alakú DNS-darabok, a leggyakrabban használt vektorok, amelyek az idegen DNS baktériumsejtekbe való bejuttatására szolgálnak. Gyakran hordozzák az antibiotikum rezisztencia géneket, amelyek felhasználhatók a plazmid DNS expressziójának tesztelésére Petri antibiotikum lemezeken.
A növényi sejtekbe történő transzfert általában az Agrobacterium tumefaciens talaj baktérium alkalmazásával hajtjuk végre, amely vektorként működik, és nagy plazmidot helyez be a gazdasejtbe. Csak azok a sejtek fognak növekedni, amelyekben az antibiotikumok jelen vannak.
A klónozó vektorok fő típusai
A vektorok hat fő típusa:
- Plazmidot. Cirkusz kromoszómális DNS, amely önmagában replikálódik a baktériumsejtben. A plazmidok általában nagyszámú példányszámmal rendelkeznek, például a pUC19, amely cellánként 500-700 példányszámmal rendelkezik.
- Fág. Lambda bakteriofágból származó lineáris DNS-molekulák. Az idegen DNS helyettesíthető anélkül, hogy megzavarná az életciklusát.
- Kozmidokra. Egy másik körkörös kromoszómális DNS molekula, amely egyesíti a plazmidok és a fágok tulajdonságait.
- Bakteriális mesterséges kromoszómák. Bakteriális mini-F plazmidok alapján.
- Élesztő mesterséges kromoszómák. Ez egy olyan mesterséges kromoszóma, amely telomereket tartalmaz (az eldobható pufferek a kromoszómák végein, amelyek szétválasztják a sejtosztódás során) a replikáció eredetével, egy élesztő centromerrel (a kromoszóma egy része, amely összekapcsolja a testvérkromatideket vagy a dyadot), és egy szelektálható markert az élesztősejtekben való azonosításra.
Emberi mesterséges kromoszóma. Ez a fajta vektor potenciálisan hasznos a génbe történő bejuttatással humán sejtekbe, és eszköz a kifejező vizsgálatokhoz és az emberi kromoszómafunkció meghatározásához. Nagyon nagy DNS-fragmenst hordozhat.
Minden tervezett vektor replikációs origót (replikátort), egy klónozó helyet (ahol az idegen DNS beillesztése vagy az esszenciális markerek replikációját vagy inaktiválását nem szünteti meg) és szelektálható markert (jellemzően olyan gént, amely rezisztenciát mutat az antibiotikummal szemben).