Клонирање гена и вектори

Када генетичари користе мале делове ДНК да клонирају ген и створе генетски модификовани организам (ГМО), да се ДНК назива вектор.

У молекуларном клонирању, вектор је молекула ДНА која служи као носилац за пренос или убацивање страних гена у другу ћелију, где се може реплицирати и / или експримирати. Вектори су међу њима основни алати за клонирање гена и најкориснији су ако такође кодирају неку врсту маркер гена који кодира биоиндицатор молекулу може да се мери у биолошкој процени да се обезбеди њихово убацивање и експресија у домаћина организам.

Конкретно, вектор за клонирање је ДНК узет из вируса, плазмида или ћелија (виших организама) које треба да се убаци са страним фрагментом ДНК за потребе клонирања. Пошто се вектор клонирања може стабилно одржавати у организму, вектор такође садржи карактеристике које омогућавају прикладно убацивање или уклањање ДНК. Након што је клониран у вектор за клонирање, ДНК фрагмент може се даље сублонирати у други вектор који се може користити са још већом специфичношћу.

У неким случајевима вируси се користе за заразу бактерија. Ти се вируси укратко називају бактериофаги или фаги. Ретровируси су одлични вектори за уношење гена у животињске ћелије. Плазмиди, који су кружни делови ДНК, су најчешће коришћени вектори који се користе за уношење страних ДНК у бактеријске ћелије. Они често носе гене за резистенцију на антибиотике који се могу користити за тестирање експресије плазмидне ДНК на антибиотичким Петријевим плочама.

Пренос гена у биљне ћелије обично се обавља помоћу бактерија у тлу Агробацтериум тумефациенс, који делује као вектор и убацује велики плазмид у ћелију домаћина. Само ћелије које садрже вектор клонирања расти ће када постоје антибиотици.

Шест главних врста вектора су:

• Пласмид. Кружна екстрахромосомска ДНК која се аутономно реплицира унутар бактеријске ћелије. Плазмиди обично имају висок број примерака, као што је пУЦ19 који има број примерака од 500 до 700 примерака по ћелији.
• Пхаге. Линеарни молекули ДНК изведени из ламбда бактериофага. Може се заменити страном ДНК без нарушавања животног циклуса.
• Цосмидс. Још један кружни екстрахромосомални молекул ДНК који комбинује карактеристике плазмида и фага.
• Бактеријски вештачки хромосоми. На основу бактеријских мини-Ф плазмида.
• Квасни хромосоми квасца. Ово је вештачки хромозом који садржи теломере (пуфере за једнократну употребу на крајевима хромозома који су одсечени током ћелијске деобе) са порекло репликације, центромера квасца (део хромозома који повезује сестринске хроматиде или дијад) и селекциони маркер за идентификацију у квасцу ћелије.
• Људски вештачки хромосом. Ова врста вектора потенцијално је корисна за испоруку гена у људске ћелије и алат за студије експресије и одређивање функције хуманог хромозома. Може да носи веома велики фрагмент ДНК.

Сви пројектовани вектори имају порекло репликације (репликатор), место за клонирање (које се налази на месту где убацивање стране ДНК ни прекида репликацију или инактивацију есенцијалних маркера) и селективни маркер (обично ген који пружа отпорност на антибиотик.)