Wanneer genetici kleine stukjes DNA gebruiken om een gen te klonen en een genetisch gemodificeerd organisme te creëren (GGO), wordt dat DNA een vector genoemd.
Welke vectoren te maken hebben met genen en klonen
Bij moleculaire klonering is de vector een DNA-molecuul dat dient als drager voor de overdracht of insertie van vreemde gen (en) in een andere cel, waar het kan worden gerepliceerd en / of tot expressie gebracht. Vectoren behoren tot de essentiële hulpmiddelen voor het klonen van genen en zijn het meest nuttig als ze ook coderen voor een soort markergen dat codeert voor een bio-indicator molecuul dat kan worden gemeten in een biologische beoordeling om hun inbreng en expressie in de gastheer te verzekeren organisme.
In het bijzonder is een kloneringsvector DNA afkomstig van een virus, plasmide of cellen (van hogere organismen) om te worden ingevoegd met een vreemd DNA-fragment voor kloneringsdoeleinden. Aangezien de kloneringsvector stabiel in een organisme kan worden gehandhaafd, bevat de vector ook kenmerken die het gemakkelijk inbrengen of verwijderen van DNA mogelijk maken. Nadat het is gekloneerd in een kloonvector, kan het DNA-fragment verder worden gesubkloneerd in een andere vector die met nog meer specificiteit kan worden gebruikt.
In sommige gevallen worden virussen gebruikt om bacteriën te infecteren. Deze virussen worden kortweg bacteriofagen of fagen genoemd. Retrovirussen zijn uitstekende vectoren om genen in dierlijke cellen te introduceren. Plasmiden, cirkelvormige stukjes DNA, zijn de meest gebruikte vectoren die worden gebruikt om vreemd DNA in bacteriële cellen te introduceren. Ze dragen vaak antibioticaresistentiegenen die kunnen worden gebruikt om te testen op expressie van het plasmide-DNA, op antibioticum Petri-platen.
Genoverdracht naar plantencellen wordt vaak uitgevoerd met de bodembacterie Agrobacterium tumefaciens, die werkt als een vector en een groot plasmide in de gastheercel inbrengt. Alleen die cellen die de kloonvector bevatten, zullen groeien als er antibiotica aanwezig zijn.
De belangrijkste soorten kloneringsvectoren
De zes belangrijkste soorten vectoren zijn:
- Plasmide. Circulair extrachromosomaal DNA dat autonoom repliceert in de bacteriële cel. Plasmiden hebben over het algemeen een hoog aantal kopieën, zoals pUC19, dat een kopieaantal heeft van 500-700 kopieën per cel.
- Phage. Lineaire DNA-moleculen afgeleid van bacteriofaag lambda. Het kan worden vervangen door vreemd DNA zonder de levenscyclus te verstoren.
- Kosmiden. Een ander cirkelvormig extrachromosomaal DNA-molecuul dat kenmerken van plasmiden en faag combineert.
- Bacteriële kunstmatige chromosomen. Gebaseerd op bacteriële mini-F-plasmiden.
- Gist kunstmatige chromosomen. Dit is een kunstmatig chromosoom dat telomeren bevat (wegwerpbuffers aan de uiteinden van chromosomen die tijdens celdeling worden afgesneden) met oorsprong van replicatie, een centromeer van gist (onderdeel van een chromosoom dat zusterchromatiden of een dyade verbindt), en een selecteerbare marker voor identificatie in gist cellen.
- Menselijk kunstmatig chromosoom. Dit type vector is in potentie nuttig voor genafgifte in menselijke cellen en een hulpmiddel voor expressiestudies en het bepalen van de menselijke chromosoomfunctie. Het kan een heel groot DNA-fragment bevatten.
Alle geconstrueerde vectoren hebben een oorsprong van replicatie (een replicator), een kloneringsplaats (gelokaliseerd waar de insertie van vreemd DNA ook niet verstoort de replicatie of inactivering van essentiële markers) en een selecteerbare marker (meestal een gen dat resistentie biedt tegen een antibiotica.)