Erfahren Sie mehr über Genklonierung und Vektoren

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Erfahren Sie mehr über Genklonierung und Vektoren

Wenn Genetiker kleine DNA-Stücke verwenden, um ein Gen zu klonieren und einen genetisch veränderten Organismus (GMO) zu erzeugen, wird diese DNA als Vektor bezeichnet.

Was Vektoren mit Genen und Klonen zu tun haben

Bei der molekularen Klonierung ist der Vektor ein DNA-Molekül, das als Träger für die Übertragung oder REPLACEion von Fremdgen (en) in eine andere Zelle dient, wo es repliziert werden kann. und / oder ausgedrückt. Vektoren gehören zu den wesentlichen Werkzeugen für das Genklonen und sind am nützlichsten, wenn sie auch eine Art von Markergen codieren, das ein Bioindikator-Molekül codiert, das in einer biologischen Bewertung gemessen werden kann, um ihre REPLACEion und Expression im Wirtsorganismus sicherzustellen.

Ein Klonierungsvektor ist insbesondere DNA, die einem Virus, einem Plasmid oder Zellen (höherer Organismen) entnommen wird, die zu Klonierungszwecken mit einem fremden DNA-Fragment eingefügt werden sollen. Da der Klonierungsvektor stabil in einem Organismus gehalten werden kann, enthält der Vektor auch Merkmale, die eine bequeme REPLACEion oder Entfernung von DNA ermöglichen. Nachdem es in einen Klonierungsvektor kloniert wurde, kann das DNA-Fragment weiter in einen anderen Vektor subkloniert werden, der mit noch mehr Spezifität verwendet werden kann.

In einigen Fällen werden Viren verwendet, um Bakterien zu infizieren. Diese Viren heißen Bakteriophagen oder kurz Phagen. Retroviren sind ausgezeichnete Vektoren für die Einführung von Genen in tierische Zellen. Plasmide, die kreisförmige Stücke von DNA sind, sind die am häufigsten verwendeten Vektoren, die verwendet werden, um fremde DNA in Bakterienzellen einzuführen. Sie tragen häufig antibiotische Resistenzgene, die verwendet werden können, um die Expression der Plasmid-DNA auf antibiotischen Petrischalen zu testen.

Der Gentransfer in Pflanzenzellen erfolgt üblicherweise unter Verwendung des Bodenbakteriums 999 Agrobacterium tumefaciens 999, das als Vektor wirkt und ein großes Plasmid in die Wirtszelle einfügt. Nur diejenigen Zellen, die den Klonierungsvektor enthalten, werden wachsen, wenn Antibiotika vorhanden sind.

Die Haupttypen von Klonierungsvektoren

Die sechs Haupttypen von Vektoren sind:

Plasmid. Zirkuläre extrachromosomale DNA, die autonom in der Bakterienzelle repliziert. Plasmide haben im Allgemeinen eine hohe Kopienzahl, wie pUC19, das eine Kopienzahl von 500-700 Kopien pro Zelle aufweist. Phage.

Lineare DNA-Moleküle, abgeleitet vom Bakteriophagen Lambda. Kann durch fremde DNA ersetzt werden, ohne den Lebenszyklus zu stören.

Cosmide.

  • Ein weiteres zirkuläres extrachromosomales DNA-Molekül, das Merkmale von Plasmiden und Phagen kombiniert. Bakterielle künstliche Chromosomen.
  • Basierend auf bakteriellen Mini-F-Plasmiden. Hefe Künstliche Chromosomen.
  • Dies ist ein künstliches Chromosom, das Telomere (Einwegpuffer an den Enden von Chromosomen, die während der Zellteilung abgeschnitten werden) mit Replikationsursprüngen, ein Hefezentromer (Teil eines Chromosoms, das Schwesterchromatiden oder eine Dyade verbindet) enthält, und ein selektierbarer Marker zur Identifizierung in Hefezellen. Menschliches künstliches Chromosom.
  • Dieser Typ von Vektor ist
  • , der möglicherweise für die Genübertragung in menschliche Zellen nützlich ist, und ein Werkzeug für Expressionsstudien und die Bestimmung der menschlichen Chromosomenfunktion. Es kann sehr große DNA-Fragmente tragen. Alle gentechnisch hergestellten Vektoren haben einen Replikationsursprung (einen Replikator), eine Klonierungsstelle (die dort lokalisiert ist, wo die REPLACEion fremder DNA die Replikation oder Inaktivierung essentieller Marker nicht stört) und einen selektierbaren Marker (typischerweise ein Gen, das Resistenz gegenüber einem Antibiotikum.)