Kokie vektoriai turi elgtis su genais ir klonuoti
Molekulinio klonavimo metu vektorius yra DNR molekulė, kuri naudojama kaip nešėją užsikrėtimo arba įterpimo užsienio geno (-ų) į kitą ląstelę, kur ji gali būti pakartota ir (arba) išreikšta. Vektoriai yra viena iš pagrindinių genų klonavimo priemonių ir labiausiai naudingos, jei jie taip pat koduoja kokį nors žymens geną, koduojantį bioindikatoriaus molekulę, kurią galima išmatuoti biologiniu vertinimu, siekiant užtikrinti jų įterpimą ir išraišką šeimininko organizme.
Konkrečiau, klonavimo vektorius yra DNR, paimtas iš viruso, plazmidės ar ląstelių (aukštesniųjų organizmų), kad būtų įdėta su svetimu DNR fragmentu klonavimo tikslais. Kadangi klonavimo vektorius gali būti stabiliai palaikomas organizme, vektoriuje taip pat yra savybių, kurios leidžia patogiai įterpti ar pašalinti DNR. Po klonavimo į klonavimo vektorių, DNR fragmentas gali būti papildomai klonuotas į kitą vektorių, kuris gali būti naudojamas dar labiau specifišku.
Kai kuriais atvejais virusai infekuoja bakterijas. Šie virusai trumpai vadinami bakteriofagais arba fagais. Retrovirusai yra puikus vektorius, skirtus genams įvesti į gyvūnų ląsteles. Plazmidės, kurios yra DNR žiedinės dalys, yra dažniausiai naudojami vektoriai, naudojami užsienio DNR įvedimui į bakterines ląsteles. Jie dažnai pasižymi antibiotikų atsparumo genais, kuriuos galima ištirti plazmidės DNR ekspresijai ant antibiotikų Petri plokštelių.
Genų pernešimas į augalų ląsteles dažniausiai atliekamas naudojant dirvožemio bakteriją Agrobacterium tumefaciens , kuri veikia kaip vektorius ir į ląstelę-šeimininkę įdėta didelę plazmidę. Kai antibiotikai yra, auga tik tos ląstelės, kuriose yra klonavimo vektorius.
Pagrindiniai klonavimo vektorių tipai
Šeši pagrindiniai vektorių tipai yra:
- Plazmidė. Cirkuliacinė ekstrahromosominė DNR, autonomiškai kartojanti bakterijos ląstelę. Paprastai plazmidės turi didelį kopijos skaičių, pvz., PUC19, kurio kopija yra 500-700 egzempliorių vienoje ląstelėje.
- Phage. Linijinės DNR molekulės, gautos iš bakteriofage lambda. Gali būti pakeista svetimine DNR, nepažeidžiant jos gyvavimo ciklo.
- Cosmids. Kita žiedinė ekstrahromosominė DNR molekulė, jungianti plazmides ir fagą.
- Bakterinės dirbtinės chromosomos. Remiantis bakterijų mini-F plazmidėmis.
- Mielės dirbtinės chromosomos. Tai yra dirbtinė chromosoma, kurioje yra telomerai (vienkartiniai buferiai, esantys chromosomų galuose, kurie nutraukiami ląstelių dalijimosi metu) su replikacijos pradžia, mielių centrasromė (chromosomos, kuri jungia seserų chromatidus arba dyadą) dalis ir selektyvus žymeklis identifikavimui mielių ląstelėse.
Žmogaus dirbtinis chromosomas. Šis vektoriaus tipas yra potencialiai naudinga genų pristatymui į žmogaus ląsteles, ir priemonė išraiškos tyrimams ir žmogaus chromosomų funkcijos nustatymui. Jis gali turėti labai didelį DNR fragmentą.
Visi inžineriniai vektoriai turi replikacijos kilmę (replikatorių), klonavimo vietą (esančią ten, kur įterpiant užsienio DNR nei sutrikdo esminių žymenų replikacijos ar inaktyvacijos) ir selektyvaus žymens (paprastai geno, kuris atsparia antibiotikui).