Geenikloonaus ja vektorit

Kun geneetikot käyttävät pieniä DNA-paloja geenin kloonaamiseen ja geneettisesti muunnetun organismin luomiseen (GMO), tätä DNA: ta kutsutaan vektoriksi.

Molekulaarisessa kloonauksessa vektori on DNA-molekyyli, joka toimii kantajana vieraiden geenien siirtämiseksi tai insertoimiseksi toiseen soluun, missä se voidaan replikoida ja / tai ilmentää. Vektorit ovat joukossa välttämättömät välineet geenien kloonaamiseen ja ovat hyödyllisimpiä, jos ne myös koodaavat jonkinlaista merkkigeeniä, joka koodaa sitä bioindikaattorimolekyyliä voidaan mitata biologisella arvioinnilla niiden insertion ja ilmentymisen varmistamiseksi isännässä organismi.

Erityisesti kloonausvektori on DNA, joka on otettu viruksesta, plasmidista tai (korkeampien organismien) soluista lisättäväksi vieraalla DNA-fragmentilla kloonaustarkoituksia varten. Koska kloonausvektori voidaan ylläpitää vakaasti organismissa, vektori sisältää myös piirteitä, jotka mahdollistavat DNA: n kätevän insertoinnin tai poistamisen. Kloonattuaan kloonausvektoriin, DNA-fragmentti voidaan edelleen kloonata toiseen vektoriin, jota voidaan käyttää vielä spesifisemmällä tavalla.

Joissakin tapauksissa viruksia käytetään tartuttamaan bakteereja. Näitä viruksia kutsutaan lyhyemmin bakteriofaagiksi tai faageiksi. Retrovirukset ovat erinomaisia ​​vektoreita geenien viemiseksi eläinsoluihin. Plasmidit, jotka ovat pyöreitä DNA-paloja, ovat yleisimmin käytettyjä vektoreita, joita käytetään viemään DNA: ta bakteerisoluihin. Heillä on usein antibioottiresistenssigeenejä, joita voidaan käyttää plasmidi-DNA: n ekspression testaamiseen, Petri-levyillä.

Geenin siirto kasvisoluihin suoritetaan yleensä maaperäbakteerin avulla Agrobacterium tumefaciens, joka toimii vektorina ja insertoi suuren plasmidin isäntäsoluun. Vain ne solut, jotka sisältävät kloonausvektorin, kasvavat, kun antibiootteja on läsnä.

Kuusi päävektorityyppiä ovat:

• Plasmidi. Pyöreä kromosomaalinen DNA, joka replikoituu itsenäisesti bakteerisolun sisällä. Plasmideilla on yleensä korkea kopiomäärä, kuten pUC19, jonka kopiomäärä on 500-700 kopiota solua kohden.
• Faagi. Lineaariset DNA-molekyylit, jotka on johdettu bakteriofaagista lambda. Se voidaan korvata vieraalla DNA: lla häiritsemättä sen elinkaarta.
• Kosmidit. Toinen pyöreä kromosomivälinen DNA-molekyyli, joka yhdistää plasmidien ja faagin ominaisuudet.
• Bakteerien keinotekoiset kromosomit. Perustuu bakteeri-mini-F-plasmideihin.
• Hiivan keinotekoiset kromosomit. Tämä on keinotekoinen kromosomi, joka sisältää telomeerejä (kertakäyttöisiä puskureita kromosomien päissä, jotka katkaistaan ​​solunjakautumisen aikana) replikaation alkuperät, hiivan sentromeeri (osa kromosomista, joka yhdistää sisarkromatidit tai dyadin) ja valittavissa oleva merkitsijä hiivan tunnistamiseksi soluja.
• Ihmisen keinotekoinen kromosomi. Tämäntyyppinen vektori on potentiaalisesti käyttökelpoinen geenien toimittamiseen ihmisen soluihin, ja työkalu ekspressiotutkimuksiin ja ihmisen kromosomitoiminnan määrittämiseen. Se voi kantaa erittäin suuren DNA-fragmentin.

Kaikilla muokattuilla vektoreilla on replikaation aloituskohta (replikaattori), kloonauspaikka (sijaitsee siinä, jossa vieraan DNA: n insertio ei häiritsee välttämättömien markkerien replikaatiota tai inaktivointia) ja valittavissa olevan markkerin (tyypillisesti geenin, joka tarjoaa resistenssin antibiootti.)