Hvilke vektorer skal gøre med gener og kloning
Ved molekylær kloning er vektoren et DNA-molekyle, der tjener som bærer til overførsel eller indsættelse af fremmede gen (er) i en anden celle, hvor den kan replikeres og / eller udtrykkes. Vektorer er blandt de væsentlige værktøjer til genkloning og er mest nyttige, hvis de også koder for en slags markørgen, der koder for et bioindicatormolekyle, som kan måles i en biologisk vurdering for at sikre deres indsættelse og ekspression i værtsorganismen.
Specifikt er en kloningsvektor DNA taget fra et virus, plasmid eller celler (af højere organismer), der skal indsættes med et fremmed DNA-fragment til kloningsformål. Da kloningsvektoren kan holdes stabilt i en organisme, indeholder vektoren også træk, der muliggør en bekvem indsætning eller fjernelse af DNA. Efter at være blevet klonet ind i en kloningsvektor, kan DNA-fragmentet yderligere subklones i en anden vektor, der kan anvendes med endnu mere specificitet.
I nogle tilfælde bruges vira til at inficere bakterier. Disse vira kaldes bakteriofager eller fag, for kort. Retrovirus er fremragende vektorer til at indføre gener i dyreceller. Plasmider, som er cirkulære stykker af DNA, er de mest almindeligt anvendte vektorer, der anvendes til at introducere fremmed DNA i bakterieceller. De bærer ofte antibiotikaresistensgener, der kan bruges til at teste for ekspression af plasmid-DNA'et på antibiotiske petriplader.
Genoverførsel til planteceller udføres almindeligvis ved anvendelse af jordbakterien Agrobacterium tumefaciens , som virker som en vektor og indsætter et stort plasmid i værtscellen. Kun de celler, der indeholder kloningsvektoren, vil vokse, når antibiotika er til stede.
De vigtigste typer af kloningsvektorer
De seks hovedtyper af vektorer er:
- Plasmid. Cirkulært ekstrakromosomalt DNA, som autonomt replikerer inde i bakteriecellen. Plasmider har generelt et højt kopiantal, såsom pUC19, som har et kopiantal på 500-700 eksemplarer pr. Celle.
- Fager. Lineære DNA molekyler afledt af bakteriofag lambda. Kan erstattes med fremmed DNA uden at forstyrre dets livscyklus.
- Cosmider. Et andet cirkulært ekstrakromosomalt DNA-molekyle, der kombinerer træk af plasmider og fag.
- Bakterielle kunstige kromosomer. Baseret på bakterielle mini-F plasmider.
- Gær kunstige kromosomer. Dette er et kunstigt kromosom, der indeholder telomerer (engangsbuffere i enderne af kromosomer, der afskæres under celledeling) med replikationsoriginering, en gærcentromere (del af et kromosom, som forbinder søsterkromatider eller en dyad) og en selekterbar markør til identifikation i gærceller.
Humant kunstigt kromosom. Denne type vektor er potentielt anvendelig til genafgivelse i humane celler og et værktøj til ekspressionsundersøgelser og bestemmelse af human kromosomfunktion. Det kan bære meget stort DNA-fragment.
Alle konstruerede vektorer har en replikationsoprindelse (en replikator), et kloningssted (lokaliseret, hvor insertionen af fremmed DNA hverken forstyrrer replikation eller inaktivering af essentielle markører) og en selekterbar markør (typisk et gen, som giver resistens overfor et antibiotikum).