Vectorul este "vectorul infecției". Acest concept este utilizat într-o varietate de cazuri. Exemple de vectori din diferite domenii ale biologiei:
1) insectele care suferă de sânge acționează ca vectori ai microorganismelor patogene și a virușilor care provoacă boli ale animalelor vertebrate;
2) o insectă din genul Sire.x este un vector care transportă propagulele fungiului basidiinal Aniylostereum, care provoacă descompunerea trunchiului de conifere.
Un vector molecular este o moleculă de ADN în care poate fi inserat un fragment de ADN străin. Este capabil să transfere acest fragment în compoziția sa în celulele receptorilor, să se replice în mod independent și să se mențină stabil în celulele receptorului sau să fie încorporat în genomul gazdei și, de asemenea, să fie menținut stabil în el.
Printr-o altă definiție, vectorii moleculari sunt molecule de ADN hibrid care poartă un fragment artificial construit de un anumit interes și sunt capabile să fie amplificate (multiplicate) în celulele vii separate sau încorporate în genomul gazdei gazdei.
Idei generale despre acizii nucleici
ADN-ul este un heteropolimer biologic. În starea normală, structura primară a ADN-ului este o dublă helix constând din doi polimeri lungi răsuciți în jurul axei comune. Lățimea helixului este de 2-2,6 nm. Cele două fire ale ADN care formează o spirală, prin structura lor chimică, sunt antiparaleli, adică sunt orientate în direcții opuse. Într-o celulă vie, spirala formează o structură compactată în care ADN-ul este înfășurat pe proteine cromatinei sau histone. Scheletul ADN este format din grupe de zahar-fosfat legate prin legăturile esterice. Zaharida, care face parte din ADN, este pentoza, adică 5-zahar carbon.
Unitățile sau monomerii ADN sunt nucleotide.
O bază legată la zaharidă formează o nucleozidă și o nucleozidă legată la un rest de acid fosforic în poziția inelului de pentoză 5 'formează o nucleotidă.
Ca urmare a replicării, se formează două copii identice ale moleculei de ADN dublu helix.
Capătul moleculei pe care este o grupare hidroxil liberă localizată în poziția 3 'a inelului de pentoză este numit un capăt de trei bari sau trei capete. Capătul opus, pe care există un reziduu de acid fosforic atașat la atomul de carbon al deoxiribozei 5 ', se numește un cap de cinci bar sau cinci capăt.
În acidul ribonucleic (ARN), în nucleul moleculei este inclusă o zaharidă de riboză, în care, spre deosebire de deoxiriboză, există o grupare hidroxil în poziția 2 'a inelului de pentoză.
Bazele din compoziția ADN sunt împărțite în purine și pirimidine. Bazele purinice au 2 inele constând din atomi C și N, iar pirimidinele sunt un inel. Adenina și guanina aparțin purinelor, citozinei și timinei până la pirimidine și urozil, care înlocuiește timina în ARN.
Milarea este o metodă de modificare a nucleotidelor în sistemele vii. NDNA "se prăbușește" ca un fermoar. Procesele matrice și dogma centrală a biologiei moleculare Dogma centrală a biologiei moleculare descrie modul de transmitere a informațiilor genetice într-o celulă în conformitate cu schema generală de ADN / matrice GNA / proteină. ARN-ul matricei (ARNm) este, de asemenea, numit ARN-ul mesager. Cel mai frecvent exemplu de metilare este 5-metilcitozina. Într-o moleculă dublă de ADN, nucleotidele formează perechi complementare (complementare) de purină-pirimidină, combinate cu legături de hidrogen. Între A și T, există 2 legături de hidrogen, între G și C - 3. Din acest motiv, perechile G-C sunt conectate mai ferm.
În sistemele vectoriale, ADN-ul este utilizat atât în monostrat. și formă dublu-catenară. Una dintre lanțurile care codifică o proteină se numește semantică și complementară acesteia este antisens.
La o temperatură de 90-95 grade legături de hidrogen între catene de ADN sunt rupte, iar ADN-ul dublu catenar este separat în două molecule monocatenare. Acest proces se numește denaturare sau fuziune. În cazul în care moleculele sunt în soluție, temperatura este coborâtă sunt atașați din nou, datorită interacțiunilor dintre nucleotide complementare. Acest proces se numește hibridizare. În acest caz, firele de ADN "se prăbușesc" ca un fermoar. procesele de matrice și dogma centrala a dogma centrala biologie moleculara de biologie moleculara descrie calea transferului informației genetice într-o celulă în schema generală a ADN-ului / STC matrice / proteină.
ARN-ul matricei (ARNm) este, de asemenea, numit ARN-ul mesager.
Principalele modalități de transmitere a informațiilor genetice sunt:
- ADN - ADN (replicare ADN);
- ADNm> ARNm (transcripție în prokaryotes);
- ADN - pre-mRNA - ARNm matur (transcripție și maturare a ARN);
- mRNA - proteină (traducere).
Modalități speciale de transfer de informații:
- mARN - ADN (transcripție inversă, pentru virusurile sau retrovirusurile care conțin ARN);
- ARN - ARN (replicare ARN).
Replicarea ADN în pro-și eucariote este efectuată folosind un set de enzime speciale. Cele mai importante dintre acestea sunt ADN polimeraze care completează lanțul complementar bazat pe o moleculă mono-catenară utilizând mononucleotide libere ca blocuri de construcție.
Transcrierea apare cu transcriptaza enzimatică. Transcripția și maturarea ARNm în eucariote apar în nucleul celular, în special pe mașinile moleculare ale biosintezei proteinelor - ribozomi.
Expresia genetică este procesul prin care informația încorporată în gena este utilizată pentru a sintetiza un produs funcțional. Produsul funcțional poate fi:
2) ARN ribozomal;
3) ARN trinport;
4) un mic ARN nuclear.
Ultima dintre speciile ARN participă la îmbinare și la formarea ARNm. În cazul vectorilor, cel mai mare interes practic îl reprezintă expresia genei care codifică proteina.
Funcții și tipuri principale de vectori
Cerințe preliminare pentru dezvoltarea și aplicarea vectorilor moleculari în ingineria genetică și biotehnologie.
1. Descoperirea acizilor nucleici și a codului genetic;
2. Descoperirea elementelor extrachromozomale în plasmide pro și eucariote;
3. Descoperirea virușilor și, în particular, a mecanismelor de inserare a ADN-ului viral în genomul gazdă;
4. Dezvoltarea de metode de izolare a preparatelor înalt purificate de plasmide intacte și a virușilor ADN intact;
5. Dezvaluirea mecanismelor de penetrare a ADN-ului strain in celule;
6. Descoperirea enzimelor care asigură replicarea și modificarea ADN-ului.
Alocarea vectorilor:
În știința fundamentală, vectorii servesc la studierea genelor individuale și a genomelor întregi prin clonarea lor și secvențierea ulterioară, pentru a studia funcțiile genelor și mecanismele moleculare ale expresiei lor. În inginerie, vectorii sunt utilizați pentru a crea organisme producătoare modificate genetic.
Principalele tipuri de vectori (după scop):
- Vectorii de clonare - servesc pentru producerea unui număr mare de copii ale fragmentului ADN încorporat (de exemplu, în scopul secvenței sale secvențiale de decodificare);
- Expresoare - servesc la producerea unei proteine străine în organismul gazdă (organismul producătoare); vectori care asigură expresia corectă și eficientă a genelor străine în celule. Gena încorporată în vector nu este doar amplificată, ci pe bază de mRNA și apoi se formează proteine. Vectorii de expresie sunt utilizați pentru a crea tulpini de microorganisme care produc o proteină străină în cantități crescute.
- Vectorii vizați - servesc pentru a introduce o genă defectă în genomul organismului studiat pentru a descoperi manifestarea fenotipică a genelor. Vectorul utilizat pentru a inactiva o genă în studiile genetice ale anumitor organisme este numit țintit.
Pe comportamentul relativ la genomul gazdei, vectorii sunt împărțiți în integrative și non-integrative. Dacă vectorul prevede inserarea ADN străin în genomul celulei, se numește integrativă.
Vectorul molecular trebuie să posede:
1) site-ul care determină originea replicării;
2) site pentru inserarea ADN străin;
3) un marker selectabil.
Proprietățile necesare ale vectorilor de clonare:
1) vectorul trebuie să poarte o secvență de nucleotide care este responsabilă pentru replicarea autonomă a unei molecule date într-un anumit tip de celule;
2) nu ar trebui să-și piardă proprietățile replicative chiar și atunci când introduc un fragment de ADN străin;
3) ar trebui să aibă un număr mic de situri de scindare cât mai mic cu o enzimă de restricție, de preferință un situs sau un loc de restricție;
4) trebuie să conțină 1 sau mai mulți markeri genetici, prin care poate fi selectată o clonă, i. E. dacă vectorul a pătruns cu succes în celulă, această celulă trebuie selectată în funcție de o trăsătură clar distinctă și înmulțită și apoi a produs clonarea moleculară;
5) ar trebui să se reproducă cu formarea unui număr crescut de copii în celulă.
Trimiteți-le prietenilor: