Vektory sa používajú pri molekulárnom klonovaní. Vektor môže byť definovaný ako molekula DNA, ktorá sa správa ako nosič na prenášanie cudzieho genetického materiálu do inej bunky. Vektor obsahujúci cudziu DNA je známy ako rekombinantná DNA a mal by byť schopný replikácie a expresie v hostiteľskom organizme. Kvasinkový umelý chromozóm (YAC) a bakteriálny umelý chromozóm (BAC) sú dva typy vektorov zapojených do klonovania. Kľúčový rozdiel medzi YAC a BAC je to YAC je umelo skonštruovaný vektorový systém využívajúci špecifickú oblasť kvasinkového chromozómu na vloženie veľkých segmentov genetických materiálov do kvasinkových buniek. zatiaľ čo BAC je umelo konštruovaný vektorový systém využívajúci špecifickú oblasť E. coli chromozóm, do ktorého sa vložia veľké segmenty DNA E. coli bunky.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo sú vektory YAC
3. Čo sú vektory BAC
4. Porovnanie bok po boku - vektory YAC vs BAC
5. Zhrnutie
YAC (kvasnicový umelý chromozóm) je umelo vybudovaný chromozóm, ktorý má schopnosť niesť veľký segment cudzej DNA a replikovať sa v kvasinkových bunkách. Má centroméru, teloméry, ako aj autonómne sa replikujúce sekvencie, ktoré sú nevyhnutné pre replikáciu a stabilitu. YAC by mal tiež niesť selektívny marker alebo markery a reštrikčné miesta, aby sa z neho stal účinný klonovací vektor. Veľká sekvencia v rozsahu od 1000 kb do 2000 kb sa môže vložiť do YAC a preniesť do kvasiniek. Účinnosť transformácie YAC je veľmi nízka.
Obrázok 01: Vektor YAC
Bakteriálny umelý chromozóm (BAC) je umelo konštruovaný chromozóm pre molekulárne klonovanie. Má konkrétne regióny E. coli Plazmid F je kruhový a super stočený. BAC je vyvinutý na klonovanie fragmentov DNA do baktérií, najmä do E. coli. Môže niesť fragmenty DNA s veľkosťou do 300 kb. V porovnaní s YAC sú klonovacie vložky BAC menšie. BAC boli vyvinuté v roku 1992 a sú stále populárne vďaka svojej stabilite a ľahkej konštrukcii. BAC sú tiež užitočné pri vývoji vakcín.
Obrázok 02: Vektor BAC v molekulárnom klonovaní
Vektory YAC vs BAC | |
YAC je geneticky upravený chromozóm s použitím kvasinkovej DNA na účely klonovania. | BAC je geneticky upravená molekula DNA E. coli DNA na účely klonovania. |
rod | |
YAC boli navrhnuté tak, aby klonovali veľké fragmenty genómovej DNA do kvasiniek. | BAC boli vyvinuté na klonovanie veľkých genomických fragmentov do Escherichia coli. |
Vložte dĺžku | |
YAC môžu obsahovať genómové inzerty s veľkosťou megabázy (1 000 kb - 2 000 kb). | BAC môžu niesť vložky 200 - 300 kb alebo menej. |
stavba | |
YAC DNA sa ťažko čistí neporušená a vyžaduje vysokú koncentráciu na vytvorenie vektorového systému YAC. | BAC sa ľahko čistí neporušené a dá sa ľahko skonštruovať. |
chimerism | |
YAC sú často chimérické. | BAC sú zriedka chimérické. |
stabilita | |
YAC je nestabilný. | BAC je stabilný. |
modifikácie | |
Rekombinácia kvasiniek je veľmi uskutočniteľná a vždy zostáva aktívna. Preto môže v YAC generovať delécie a iné zmeny usporiadania. | E. coli rekombinácii sa zabráni a podľa potreby sa zapne. Preto znižuje nežiaduce prestavby v BAC. |
údržba | |
Manipulácia s rekombinantnými YAC zvyčajne vyžaduje, aby sa YAC preniesol E. coli pre následnú manipuláciu. Ide teda o pracný proces. | K modifikácii BAC dochádza priamo v systéme E. coli. Nie je teda potrebný prenos DNA. Preto tento proces nie je náročný. |
YAC sa stal nevyhnutným výskumným nástrojom v klonovacích procesoch vďaka svojej schopnosti klonovať veľké fragmenty DNA do hostiteľského organizmu. YAC však majú niekoľko nevýhod ako vektory, ako sú konštrukčné ťažkosti, chimerizmus, nestabilita, atď. Preto vedci vyvinuli vektory BAC na prekonanie týchto problémov. BAC bol skonštruovaný s použitím špecifických regiónov E. coli chromozóm. Je to stabilný vektor a dá sa ľahko skonštruovať. Dĺžka DNA, ktorú dokáže BAC zvládnuť, je však až 20-krát menšia ako dĺžka YAC. Toto je rozdiel medzi vektorovými systémami YAC a BAC. V súčasnosti je BAC v laboratóriách výhodnejšie ako YAC.
Referencie
1. Shero, J.H., M.K. McCormick, S.E. Antonarakis a P. Hieter. „Kvasinkové umelé chromozómové vektory pre efektívnu manipuláciu a mapovanie klonov.“ Genomics.U.S. National Library of Medicine, jún 1991. Web. 25. marca 2017
2. Ramsay, M. „Kvasinkové umelé klonovanie chromozómov.“ Molekulárna biotechnológia. U.S. National Library of Medicine, Apríl 1994. Web. 25. marca 2017
S láskavým dovolením:
1. „Klonovacie vektory BACs Chem114A“ od Tinastella - (CC BY-SA 3.0) cez Commons Wikimedia