Узнать о геномном клонировании и векторах

Когда генетики используют небольшие фрагменты ДНК для клонирования гена и создания генетически модифицированного организма (ГМО), эта ДНК называется вектором.

Какие векторы должны делать с генами и клонированием

В молекулярном клонировании вектор представляет собой молекулу ДНК, которая служит носителем для переноса или вставки чужеродного гена (генов) в другую клетку, где ее можно реплицировать и / или выражены. Векторы являются одними из основных инструментов клонирования генов и являются наиболее полезными, если они также кодируют какой-либо маркерный ген, кодирующий молекулу биоиндикатора, которая может быть измерена в биологической оценке для обеспечения их введения и экспрессии в организме хозяина.

В частности, клонирующим вектором является ДНК, взятая из вируса, плазмиды или клеток (высших организмов), которые необходимо вставить с чужеродным фрагментом ДНК для целей клонирования. Так как вектор клонирования можно стабильно поддерживать в организме, вектор также содержит признаки, которые позволяют удобно вводить или удалять ДНК. После клонирования в клонирующий вектор фрагмент ДНК может быть дополнительно субклонирован в другой вектор, который может быть использован с еще большей специфичностью.

В некоторых случаях вирусы используются для заражения бактерий. Эти вирусы называются бактериофагами или фагом, для краткости. Ретровирусы - отличные векторы для введения генов в клетки животных. Плазмиды, которые являются круглыми частями ДНК, являются наиболее часто используемыми векторами, используемыми для введения чужеродной ДНК в бактериальные клетки. Они часто несут антибиотикорезистентные гены, которые могут быть использованы для тестирования на экспрессию плазмидной ДНК на планшетах антибиотика Петри.

Передача гена в растительные клетки обычно проводится с использованием почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens , которая действует как вектор и вставляет большую плазмиду в клетку-хозяина. Только те клетки, которые содержат клонирующий вектор, будут расти при наличии антибиотиков.

Основные типы векторов клонирования

Шесть основных типов векторов:

• Плазмида. Циркулярная внехромосомная ДНК, которая автономно реплицируется внутри бактериальной клетки. Плазмиды обычно имеют большое количество копий, таких как pUC19, у которого число копий составляет 500-700 копий на ячейку.
• фага. Линейные молекулы ДНК, полученные из бактериофага лямбда. Может быть заменен чужеродной ДНК, не нарушая ее жизненного цикла.
• Космиды. Другая циркулярная внехромосомная молекула ДНК, которая объединяет особенности плазмид и фага.
• Бактериальные искусственные хромосомы. На основе бактериальных мини-F-плазмид.
• Дрожжевые искусственные хромосомы. Это искусственная хромосома, которая содержит теломеры (одноразовые буферы на концах хромосом, которые обрезаются во время деления клеток) с истоками репликации, центромером дрожжей (частью хромосомы, которая связывает сестринские хроматиды или диаду) и селективный маркер для идентификации в клетках дрожжей.

• Искусственная хромосома человека. Этот тип вектора потенциально полезен для доставки генов в клетки человека и инструмент для изучения экспрессии и определения функции хромосом человека. Он может содержать очень большой фрагмент ДНК.

Все инженерные векторы имеют источник репликации (репликатор), сайт клонирования (расположенный там, где вставка чужеродной ДНК не нарушает репликацию или инактивацию основных маркеров) и селектируемый маркер (обычно ген, который обеспечивает устойчивость к антибиотик.)