Vectorii biologici (biotehnologici) sunt structuri biologice capabile să introducă material genetic străin într-o celulă: plasmide, bacteriofagi, viruși.
Termenul "vector" este folosit în știință, de obicei în acele cazuri când este necesar să se sublinieze existența unei anumite direcții.
Deci, deja prin semnificația termenului se poate înțelege că vectorii biologici direcționează ADN inserat artificial în celule țintă intacte. Pentru a introduce o cantitate mică de ADN în vechile celule libere de procariote, se folosesc de obicei plasmide. iar acest proces este realizat cu ajutorul clorurii de calciu (CaCl2). Acest sistem plasmidic de biovectori funcționează foarte bine pentru o cantitate mică de material genetic, deoarece Plasmidele în sine sunt molecule mici. Dar pentru genele mai mari sunt deja necesare alte vectori.
Vectorii biologici (biotehnologici) sunt structuri biologice capabile să introducă material genetic străin într-o celulă. Acestea includ: 1) plasmide, 2) bacteriofage, 3) virusuri.
Acești biovectori sunt utilizați pentru a transfera ADN modificat artificial într-o celulă străină, numită ADN recombinant.
ADN-ul recombinant este o moleculă de ADN modificată obținută prin combinarea fragmentelor ADN heterogene in vitro ("in vitro", în condiții artificiale). care nicăieri în natură nu există împreună.
De exemplu, un ADN recombinant este numit plasmidă. în care este încorporată o regiune de ADN străin bacteriei.
Plasmid (epizom) - o moleculă separată de ADN circular in bacterii care definesc ereditatea extracromozomiali predstalyayut celulelor bacteriene și un element genetic capabil de existență autonomă și replicare susținută. În mod tipic, acest ADN inel dublu catenar are o lungime de 1-200 kb. (mii de perechi de nucleotide).
Numărul de plasmide dintr-o bacterie poate fi diferit și cu cât mai multe plasmide, cu atât sunt mai mici.
Plasmidele transmit informații genetice de la "bacteriile" lor la toate celelalte bacterii, chiar dacă aceste bacterii aparțin altor familii. Acestea conțin informații privind enzimele, asigurând adaptarea la utilizarea specifică a substratului ca sursă de alimentare sau de enzime oferă o rezistență bacteriană la diferiți factori de mediu nefavorabile: antibiotice, etc. ksenobioikam.
De obicei, plasmidele sunt capturate de bacterii din mediul înconjurător și folosite de ele deja ca surse suplimentare de informații genetice.
pentru că Bacteriile capta în mod normal plasmidele din mediu, plasmida utilizată în domeniul biotehnologiei ca vectori: au inserat genele dorite și astfel aceste gene împreună cu plasmida introdusă în bacterie și să înceapă să acționeze în ea.
Nu numai plasmidele sunt utilizate ca vectori în biotehnologie. dar și viruși și bacteriofagi.
Bacteriofagele ca biodectoare
Un vector deosebit de reușit a fost construit pe baza unui bacteriofag, cum ar fi coliphag λ.
Faza λ este un coliphage blând cu un proces lung de coada nereducătoare și un genom al ADN-ului de 48502 bp. Partea centrală a genomului fag este nesemnificativă pentru funcționarea sa și este utilizată pentru substituirea ADN-ului clonat pe un singur sit de recunoaștere pentru enzima de restricție EcoRI. Acest vector în sine este scurt pentru ambalarea în capul de fagi (dimensiunile capului impun o restricție nu numai pe maxim, ci pe lungimea minimă a genomului). Astfel, pentru a obține un fag capabil să reproducă pentru a forma particule de fag mature, tăiate vector părinte trebuie neapărat să fie integrat fragment de ADN străin. Aceasta conduce la formarea unui sistem selectiv automat pentru selecția genomilor fagi himerici. Pentru convenabilitatea selectării fagilor recombinanți, gena lacZ a fost introdusă în regiunea genomului ne-esențial utilizată pentru inserție. Fagii recombinanți sunt selectați dintre zonele de liză de gazon bacteriene având o culoare albă.
Fage M13 este un coliphag filamentos având un genom circular onDNA. Pentru a obține ADN recombinant, se folosește o formă fagă replicativă, care este un ADN dublu catenar circular cu o mărime de 6400 bp. în care este inserată o genă lacZ care conține un polilinker de situri pentru un număr de enzime de restricție. Fagii recombinanți sunt selectați dintre zonele de liză de gazon bacteriene având o culoare albă. Utilizarea vectorilor bazați pe fag M13 are un număr de momente pozitive. Deci, o clonare dă două tipuri de fagi cu un genom DNA-unic. Fiecare tip de fag conține numai una din firele inserției ADN, care poate fi în orientări diferite. În acest sens, clonarea utilizând fag M13 este convenabilă pentru crearea probelor de ADN monocatenare și a secvențierii ADN-ului.
Încercarea de a combina avantajele vectorilor plasmidici și fagi a dus la crearea de cosmide. Acestea sunt plasmide cu secvențe ADN specifice (cos-site-uri) responsabile pentru ambalarea ADN-ului fagului λ din particula de fag. Astfel de vectori pot exista în bacterie sub formă de plasmide, dar pot fi izolați în formă pură prin ambalarea lor în particule de fag in vitro. Valoarea vectorilor cosmici se află în capacitatea lor mare - adică în posibilitatea de a clona inserții mari. Lungimea acestor vectori este de asemenea limitată de dimensiunea capului de fag, dar într-un astfel de genom nu este necesară prezența genelor necesare pentru ciclul litice.
Figura: Transferul materialului genetic în bacterii folosind plasmide
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: