Šta vektori moraju da rade sa genima i kloniranjem
U molekularnom kloniranju, vektor je molekula DNK koja služi kao nosilac za prenos ili umetanje inostranog gena u drugu ćeliju, gdje se može replicirati i / ili izraziti. Vektori su jedan od osnovnih alata za kloniranje gena i najkorisniji su ako one takođe kodiraju neku vrstu markerskog gena koji kodira molekul bioindikatora koji se može meriti u biološkoj proceni kako bi se obezbedio njihovo unošenje i izražavanje u organizam domaćina.
Konkretno, vektor kloniranja je DNK uzet iz virusa, plazmida ili ćelija (viših organizama) koji se ubacuju sa stranim fragmentom DNK za potrebe kloniranja. Pošto se vektor kloniranja može stabilno održavati u organizmu, vektor takođe sadrži osobine koje omogućavaju praktično ubacivanje ili uklanjanje DNK. Nakon što se klonira u vektor kloniranja, fragment DNK može se dodatno potklopljati u drugi vektor koji se može koristiti sa još specifičnosti.
U nekim slučajevima, virusi se koriste za zarazu bakterija. Ovi virusi se nazivaju bakteriofagi ili fagom, na kratko. Retrovirusi su izvrsni vektori za uvođenje gena u ćelije životinja. Plazmidi, koji su kružni delovi DNK, najčešće se koriste za vek tuge DNK u bakterijske ćelije. Oni često nose geni otpornosti na antibiotike koji se mogu koristiti za testiranje ekspresije plazmidne DNK na petri pločama antibiotika.
Prenos gena u biljne ćelije se obično vrši pomoću talogne bakterije Agrobacterium tumefaciens , koja deluje kao vektor i ubacuje veliki plazmid u ćeliju domaćina. Samo one ćelije koje sadrže vektor kloniranja će rasti kada su prisutni antibiotici.
Glavne vrste klonirajućih vektora
Šest glavnih vrsta vektora su:
- Plazmid. Kružna ekstrahromosomska DNK koja se autonomno replicira unutar bakterijske ćelije. Plasmidi uglavnom imaju visok broj kopija, kao što je pUC19 koji ima broj kopija od 500-700 kopija po ćeliji.
- Phage. Linearne DNK molekule izvedene iz bakteriofaga lambda. Može se zameniti stranom DNK bez narušavanja njenog životnog ciklusa.
- Kosmidi. Još jedan kružni ekstrahromosomski molekul DNK koji kombinuje osobine plazmida i faga.
- Bakterijski veštački hromozomi. Zasnovano na bakterijskim mini-F plazmidima.
- Vještački hromozomi kvasca. Ovo je veštački hromozom koji sadrži telomere (jednokratne pufere na krajevima hromozoma koji se prekidaju tokom ćelijske podele) sa poreklom replikacije, centromera kvasca (deo hromozoma koji povezuje sestrinske hromatide ili dijad) i selektivni marker za identifikaciju u ćelijama kvasca.
Ljudski veštački hromozom. Ova vrsta vektora je potencijalno koristan za isporuku gena u ljudske ćelije, i alat za studije ekspresije i određivanje funkcije humane hromozoma. Može nositi veoma veliki fragment DNK.
Svi inženjerirani vektori imaju poreklo replikacije (replikator), mesto kloniranja (gde se ubacivanje stranih DNK ne narušava replikacija ili inaktivacija esencijalnih markera) i selektivni marker (tipično gen koji pruža otpor antibiotiku).