Kaj vektorji morajo storiti z geni in kloniranjem
Pri molekularnem kloniranju je vektor molekula DNA, ki služi kot nosilec za prenos ali vstavljanje tujih genov v drugo celico, kjer se lahko replicira in / ali izrazi. Vektorji so med bistvenimi orodji za gensko kloniranje in so najbolj uporabni, če tudi kodirajo nekakšen markerjev gen, ki kodira molekulo bioindikatorja, ki se lahko meri z biološko oceno, da se zagotovi njihova vstavitev in izražanje v gostiteljski organizem.
Natančneje, klonirni vektor je DNA, vzeta iz virusa, plazmida ali celic (višjih organizmov), ki se vstavijo s tujim fragmentom DNA za namene kloniranja. Ker je vektor v kloniranju mogoče stabilno vzdrževati v organizmu, vektor vsebuje tudi funkcije, ki omogočajo priročno vstavljanje ali odstranitev DNK. Po kloniranju v klonirni vektor lahko fragment DNA dodatno podklonimo v drug vektor, ki ga lahko uporabimo še bolj specifično.
V nekaterih primerih se virusi uporabljajo za okužbo bakterij. Ti virusi se imenujejo bakteriofagi ali fagi, kratki. Retrovirusi so odlični vektorji za uvajanje genov v živalske celice. Plazmidi, ki so krožni deli DNA, so najpogosteje uporabljeni vektorji, ki se uporabljajo za vnos tuje DNA v bakterijske celice. Pogosto nosijo gene, odporne na antibiotike, ki se lahko uporabljajo za testiranje ekspresije plazmidne DNA na antibiotskih petrijevih ploščah.
Prenos genov v rastlinske celice se običajno izvaja s pomočjo talne bakterije Agrobacterium tumefaciens , ki deluje kot vektor in vnese velik plazmid v gostiteljsko celico. Le tiste celice, ki vsebujejo klonirni vektor, bodo rasle, ko bodo prisotni antibiotiki.
Glavne vrste klonirnih vektorjev
Šest glavnih vrst vektorjev je:
- Plazmid. Krožna ekstrahromozomska DNA, ki se avtomatično ponavlja v notranjosti bakterijske celice. Plazmidi imajo na splošno visoko številko kopije, kot je pUC19, ki ima kopijsko številko 500-700 kopij na celico.
- Phage. Linearne DNA molekule, izpeljane iz bakteriofaga lambda. Lahko ga nadomestimo s tujimi DNK, ne da bi motili njen življenjski cikel.
- Kozmidi. Druga krožna ekstrahromosomna DNA molekula, ki združuje značilnosti plazmidov in fagov.
- Bakterijski umetni kromosomi. Na osnovi bakterijskih mini-F plazmidov.
- Kvas Umetni kromosomi. To je umetni kromosom, ki vsebuje telomere (pufre za enkratno uporabo na koncih kromosomov, ki so odrezani med delitvijo celic) s poreklom replikacije, centromera kvasa (del kromosoma, ki povezuje sestrske kromatide ali dyad) in izbirni označevalec za identifikacijo v celicah kvasovk.
Človeški umetni kromosom. Ta vrsta vektorja je potencialno uporaben za dostavo genov v človeške celice in orodje za ekspresijske študije in določanje funkcije kromosoma človeka. Lahko nosi zelo velik DNA fragment.
Vsi inženirski vektorji imajo izvor replikacije (replikatorja), mesto kloniranja (kjer se vstavljanje tuje DNA ne moti replikacije ali inaktivacije bistvenih markerjev) in izbirnega označevalca (običajno gena, ki zagotavlja odpornost proti antibiotikom).