Clonarea genelor și vectorii

Când geneticienii folosesc bucăți mici de ADN pentru a clona o genă și a crea un organism modificat genetic (OMG), acel ADN este numit vector.

În clonarea moleculară, vectorul este o moleculă de ADN care servește ca purtător pentru transferul sau inserarea genelor străine într-o altă celulă, unde poate fi replicat și / sau exprimat. Vectori sunt printre instrumente esențiale pentru clonarea genelor și sunt cele mai utile dacă, de asemenea, codifică un fel de genă marker care codifică o moleculă de bioindicator care poate fi măsurat într-o evaluare biologică pentru a asigura inserția și expresia lor în gazdă organism.

Mai exact, un vector de donare este ADN-ul preluat de la un virus, plasmidă sau celule (ale unor organisme superioare) pentru a fi inserat cu un fragment de ADN străin în scopuri de clonare. Deoarece vectorul de donare poate fi menținut în mod stabil într-un organism, vectorul conține, de asemenea, caracteristici care permit introducerea sau eliminarea convenabilă a ADN-ului. După ce a fost donat într-un vector de donare, fragmentul de ADN poate fi sub-clonat în continuare într-un alt vector care poate fi utilizat cu și mai multă specificitate.

În unele cazuri, virusurile sunt utilizate pentru a infecta bacteriile. Acești viruși sunt numiți bacteriofagi, sau fag, pe scurt. Retrovirusurile sunt vectori excelenți pentru introducerea genelor în celulele animale. Plasmidele, care sunt bucăți circulare de ADN, sunt cei mai des folosiți vectori folosiți pentru a introduce ADN-ul străin în celulele bacteriene. Adesea poartă gene de rezistență la antibiotice care pot fi folosite pentru a testa expresia ADN-ului plasmidic, pe plăcile Petri antibiotice.

Transferul de gene în celulele plantelor se face în mod obișnuit folosind bacteria solului Agrobacterium tumefaciens, care acționează ca un vector și introduce o plasmidă mare în celula gazdă. Doar acele celule care conțin vectorul de clonare vor crește atunci când sunt prezente antibiotice.

Cele șase tipuri principale de vectori sunt:

• Plasmidic. ADN extrachromosomic circular care se reproduce în mod autonom în interiorul celulei bacteriene. Plasmidele au, în general, un număr mare de copii, cum ar fi pUC19 care are un număr de 500-700 de copii pe celulă.
• Fagul. Molecule liniare de ADN derivate din bacteriofagul lambda. Poate fi înlocuit cu ADN străin fără a-i perturba ciclul de viață.
• Cosmide. O altă moleculă circulară de ADN extrachromosomală care combină caracteristicile plasmidelor și fagului.
• Cromozomi artificiali bacterieni. Pe baza mini-plasmidelor bacteriene.
• Cromozomi artificiali cu drojdie. Acesta este un cromozom artificial care conține telomere (tampoane de unică folosință la capetele cromozomilor care sunt tăiate în timpul diviziunii celulare) cu originile replicării, un centromere de drojdie (parte dintr-un cromozom care leagă cromatide surori sau o digă) și un marker selectabil pentru identificare în drojdie celule.
• Cromozom artificial artificial. Acest tip de vector este potențial util pentru furnizarea genelor în celulele umane și un instrument pentru studiile de exprimare și determinarea funcției cromozomului uman. Poate transporta un fragment de ADN foarte mare.

Toți vectorii proiectați au o origine a replicării (un replicator), un loc de clonare (situat în cazul în care introducerea ADN-ului străin nici perturbă replicarea sau inactivarea markerilor esențiali) și un marker selectabil (de obicei o genă care oferă rezistență la o antibiotic.)