Μάθετε περισσότερα για την κλωνοποίηση γονιδίων και τους διανύσματα

Όταν οι γενετιστές χρησιμοποιούν μικρά κομμάτια DNA για να κλωνοποιήσουν ένα γονίδιο και να δημιουργήσουν έναν γενετικά τροποποιημένο οργανισμό (ΓΤΟ), το DNA αυτό ονομάζεται φορέας.

Τι διάνυσμα έχει να κάνει με τα γονίδια και την κλωνοποίηση

Στη μοριακή κλωνοποίηση, ο φορέας είναι ένα μόριο DNA που χρησιμεύει ως φορέας για τη μεταφορά ή την εισαγωγή ξένου γονιδίου σε άλλο κύτταρο, όπου μπορεί να αντιγραφεί και / ή να εκφραστεί. Οι φορείς είναι από τα βασικά εργαλεία για τη γονιδιακή κλωνοποίηση και είναι πολύ χρήσιμα εάν κωδικοποιούν επίσης κάποιο είδος γονιδίου δείκτη που κωδικοποιεί ένα μόριο βιοδείκτη που μπορεί να μετρηθεί σε μια βιολογική αξιολόγηση για να εξασφαλιστεί η έντασή τους και η έκφραση στον οργανισμό του ξενιστή.

Συγκεκριμένα, ένας φορέας κλωνοποίησης είναι ϋΝΑ που λαμβάνεται από ιό, πλασμίδιο ή κύτταρα (ανώτερων οργανισμών) προς εισαγωγή με ένα ξένο θραύσμα ϋΝΑ για σκοπούς κλωνοποίησης. Επειδή ο φορέας κλωνοποίησης μπορεί να διατηρηθεί σταθερά σε έναν οργανισμό, ο φορέας περιέχει επίσης χαρακτηριστικά που επιτρέπουν την εύκολη εισαγωγή ή απομάκρυνση του DNA. Αφού κλωνοποιηθεί σε φορέα κλωνοποίησης, το ϋΝΑ θραύσμα μπορεί περαιτέρω να υπο-κλωνοποιηθεί σε άλλο φορέα ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ακόμα μεγαλύτερη εξειδίκευση.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ιοί χρησιμοποιούνται για να μολύνουν βακτήρια. Αυτοί οι ιοί ονομάζονται βακτηριοφάγοι, ή φάγοι, για συντομία. Οι ρετροϊοί είναι εξαιρετικοί φορείς για την εισαγωγή γονιδίων σε ζωικά κύτταρα. Τα πλασμίδια, τα οποία είναι κυκλικά κομμάτια του DNA, είναι οι συνηθέστερα χρησιμοποιούμενοι φορείς που χρησιμοποιούνται για την εισαγωγή ξένου DNA σε βακτηριακά κύτταρα. Συχνά φέρουν γονίδια αντοχής στα αντιβιοτικά τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για έλεγχο για έκφραση του πλασμιδιακού DNA, σε πλάκες αντιβιοτικού Petri.

Η μεταφορά γονιδίων στα φυτικά κύτταρα πραγματοποιείται συνήθως χρησιμοποιώντας το βακτηρίδιο του εδάφους Agrobacterium tumefaciens , το οποίο δρα ως φορέας και εισάγει ένα μεγάλο πλασμίδιο στο κύτταρο ξενιστή. Μόνο τα κύτταρα που περιέχουν τον φορέα κλωνοποίησης θα αυξηθούν όταν υπάρχουν αντιβιοτικά.

Οι κύριοι τύποι διανυσμάτων κλωνοποίησης

Οι έξι κύριοι τύποι διανυσμάτων είναι:

• Πλασμίδιο.Κυκλικό εξωχρωμοσωμικό DNA που αντιγράφεται αυτόνομα στο εσωτερικό του βακτηριακού κυττάρου. Τα πλασμίδια έχουν γενικά έναν υψηλό αριθμό αντιγράφων, όπως το pUC19 που έχει έναν αριθμό αντιγράφων 500-700 αντίγραφα ανά κύτταρο.
• Φάγου. Γραμμικά ϋΝΑ μόρια που προέρχονται από βακτηριοφάγο λάμδα. Μπορεί να αντικατασταθεί με ξένο DNA χωρίς να διαταραχθεί ο κύκλος ζωής του.
• Κοσμίδια.Ένα άλλο κυκλικό εξωχρωμοσωμικό DNA μόριο που συνδυάζει τα χαρακτηριστικά των πλασμιδίων και του φάγου.
• Τεχνητά χρωμοσωματικά βακτήρια.Με βάση βακτηριακά πλασμίδια mini-F.

• Τεχνητά χρωμοσώματα ζύμης. Αυτό είναι ένα τεχνητό χρωμόσωμα που περιέχει τελομερή (μολυσματικά διαλύματα μίας χρήσης στα άκρα των χρωμοσωμάτων που αποκόπτονται κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης) με προέλευση της αντιγραφής, ένα κεντρόμετρο ζυμομύκητα (τμήμα ενός χρωμοσώματος που συνδέει τα αδελφά χρώματα ή ένα dyad) και έναν επιλέξιμο δείκτη για ταυτοποίηση σε κύτταρα ζυμομυκήτων.
• Ανθρώπινο τεχνητό χρωμόσωμα.Αυτός ο τύπος φορέα είναι δυνητικά χρήσιμη για τη μεταφορά γονιδίων σε ανθρώπινα κύτταρα και ένα εργαλείο για μελέτες έκφρασης και προσδιορισμό της λειτουργίας του ανθρώπινου χρωμοσώματος. Μπορεί να μεταφέρει πολύ μεγάλο θραύσμα DNA.

Όλοι οι τροποποιημένοι φορείς έχουν μια αρχή αντιγραφής (έναν αναδιπλασιαστή), μια θέση κλωνοποίησης (τοποθετημένη όπου η εισαγωγή ξένου DNA δεν διακόπτει την αντιγραφή ή απενεργοποίηση βασικών δεικτών) και έναν επιλέξιμο δείκτη (τυπικά ένα γονίδιο που παρέχει αντίσταση σε ένα αντιβιοτικό).