Diferența dintre vectorul de clonare și vectorul de expresie
Share
Diferența principală - vectorul de clonare vs. vectorul de expresie
Vectorul de clonare și vectorul de expresie sunt două tipuri de vectori, utilizați în tehnologia ADN recombinant pentru a transporta segmente ADN străine într-o celulă țintă. Ambii vectori de clonare și expresie cuprind originea replicării, situsurile de restricție unice și gena marker selectabilă în secvențele vectoriale ale acestora. Atât vectorii de clonare cât și cei de expresie se auto-replică datorită prezenței unei origini de replicare. Vectorii de donare pot fi fie plasmide, cosmide sau bacteriofagi. principala diferență între vectorul de clonare și vectorul de expresie este asta vectorul de donare este utilizat pentru a transporta segmente de ADN străin într-o celulă gazdă, în timp ce vectorul de expresie este un tip de vector de clonare, care conține semnale de expresie adecvate cu exprimare genetică maximă.
Domenii cheie acoperite
1. Ce este un vector de clonare
- Definiție, tipuri, utilizări
2. Ce este un vector de expresie
- Definiție, tipuri, utilizări
3. Care sunt asemănările dintre vectorul de clonare și vectorul de expresie
- Schița caracteristicilor comune
4. Care sunt diferențele dintre vectorul de clonare și vectorul de expresie
- Compararea diferențelor cheie
Termeni cheie: bacteriofagi, vectori de clonare, cosmide, ADN, tehnologie ADN, construcție de expresie, vector de expresie, origine replicare, regiune promotor, ARN recombinant, plasmide, situsuri de restricție, marker selectabil
Ce este un vector de clonare
Vectorii de clonare servesc ca molecule de ADN-suport. Toți vectorii de clonare poartă patru caracteristici speciale:
- Ei se auto-replicative împreună cu segmentul ADN străin pe care îl poartă
- Acestea conțin câteva situsuri de restricție, care sunt prezente numai o singură dată în vector
- Ei poartă un marker selectabil, în mod tipic sub formă de gene de rezistență la antibiotice, care lipsesc în genomul gazdei
- Ele sunt relativ ușor de recuperat din celula gazdă.
Există multe opțiuni de vectori clasici de clonare, cum ar fi plasmidele, fagii și cosmidele, în funcție de scop. Alegerea unui vector de clonare depinde de dimensiunea inserției și a aplicației.
Plasmidele
Plasmidele sunt molecule de ADN dublu catenar, care apar în mod natural, extrachromozomale, care sunt capabile să se replică în mod autonom în celulele bacteriene. Limita de dimensiune a inserției în plasmide este de 10 kb. Plasmidele sunt utilizate ca vectori de clonare în subclonarea și manipularea în aval, donarea cADN și testele de exprimare. PBR322 este unul dintre primele plasmide concepute genetic pentru a fi utilizate în tehnologiile ADN-ului recombinant. Plasmida pBR322 este prezentată în figura 1.
Figura 1: pBR322
fagi
Fagii sunt derivați din bacteriofagul lambda în care cos site-ul bacteriofagului lambda îi permite să fie ambalat într-un cap de fag. Replicarea vectorului ADN din interiorul celulei gazdă va determina, în cele din urmă, liza celulară. Dimensiunea inserției care poate fi inserată într-un vector de fag este de 5-12 kb. Vectorii de fag sunt utilizați în clonarea ADN-ului genomic, clonarea cADN și bibliotecile de expresie.
cosmide
Cosmidele sunt un fel de plasmide care conțin cos site-ul bacteriofagului lambda. cos site-ul bacteriofagului lambda îi permite să fie ambalat într-un cap de fag. Deși este o plasmidă, replicarea cosmidelor din interiorul celulei gazdă nu poate liza celula ca în vectorii de fagi. Mărimea inserției care poate fi clonată într-un vector cosmid este de 35-45 kb. Vectorii cosmidi sunt utilizați în construcțiile de biblioteci genomice.
Deoarece genele mamifere sunt adesea mai mari de 100 kb, secvența genei complete nu poate fi clonată cu vectori clasici de clonare. Această problemă este eludată prin mimarea proprietăților cromozomilor celulelor gazdă în vectori. Acest tip de vectori se numesc vectori cromozomi artificiali. BAC (vectori cromozomi artificiali bacterieni), YAC (vectori cromozomi de drojdie artificială) și MAC (vectori cromozomi artificiali de mamifere) sunt tipuri de vectori cromozomi artificiali.
BACS
Vectorii cromozomi artificiali bacterieni se bazează pe escherichia coli F plasmidă factor. Mărimea inserției care poate fi clonată într-un vector BAC este de 75-300 kb. Vectorii BAC sunt utilizați în analiza genomilor mari.
YAC
Vectorii de cromozomi artificiali de drojdie se bazează pe Saccharomyces cerevisiae centromere, telomere și alte secvențe care replică autonom. Dimensiunea inserției care poate fi clonată într-un vector YAC este de 100-1 Mb. Vectorii YAC sunt utilizați în analiza genomilor mari.
MAC-uri
Vectorii cromozomi artificiali ai mamiferelor se bazează pe centromerele de mamifere, pe telomere și pe originea replicării. Dimensiunea inserției în MAC este de 100 kb până la 1 Mb. MAC-urile sunt utilizate în biotehnologia animalelor și terapia genică umană.
Ce este un vector de expresie
Vectori de expresie, denumiți și expresie construct, sunt un tip de plasmide. O genă specială este introdusă într-o celulă gazdă prin vectori de exprimare în care expresia genei transformate este facilitată de vectorul de expresie cu ajutorul mașinilor cu transcripție celulară și a translației. Un vector de expresie cuprinde secvențe de reglare precum regiunile de amplificare și promotor, care conduc la o expresie genetică eficientă. După exprimarea unei anumite proteine, cum ar fi insulina, în interiorul unei celule gazdă, produsul trebuie purificat din proteinele celulei gazdă. În acest sens, proteina introdusă este fie etichetată cu histidină (eticheta His), fie cu orice altă proteină. Pentru a obține o expresie eficientă a genei introduse în interiorul unei celule gazdă, următoarele semnale de expresie trebuie introduse într-un vector de expresie.
- Introducerea unui promotor puternic.
- Inserarea unui codon terminator puternic.
- Distanța considerabilă între regiunea promotor și gena clonată.
- Inserarea unei secvențe de inițiere a transcrierii.
- Inserarea unei secvențe de inițiere a traducerii.
Figura 2: pGEX-3X
Asemănări între vectorul de clonare și vectorul de expresie
- Ambele vectori de clonare și de expresie sunt utilizați pentru introducerea segmentelor ADN străine într-o celulă țintă cunoscută ca celula gazdă.
- Ambii vectori de clonare și vectori de expresie au caracteristici comune cum ar fi originea replicării, siturile de restricție unice și gena marker selectabilă în secvența lor vectorică.
- Ambii vectori de clonare și vectorii de expresie sunt capabili să se replică independent în interiorul celulei gazdă.
Diferența dintre vectorul de clonare și vectorul de expresie
Definiție
Vectorul de clonare: Vectorul de clonare este o mică bucată de ADN care poate fi menținută stabil în interiorul unei celule gazdă. Se utilizează pentru introducerea de gene în celule în timp ce se obțin numeroase copii ale insertului.
Expresie Vector: Vectorul de expresie este o plasmidă care este utilizată pentru a introduce o genă specifică într-o celulă țintă și mecanismele celulei comandante pentru a produce produsul genei relevante.
Rol
Vectorul de clonare: Vectorii de clonare sunt utilizați pentru a obține numeroase copii ale segmentului ADN inserat.
Expresie Vector: Vectorii de expresie sunt utilizați pentru a obține produsul genetic al segmentului ADN inserat, fie o proteină, fie un ARN.
Tipuri
Vectorul de clonare: Vectorii de clonare pot fi plasmide, cosmide, fagi, BAC-uri, YAC-uri sau MAC-uri.
Expresie Vector: Vectorul de expresie este un vector plasmidic.
Caracteristicile vectorului
Vectorul de clonare: Vectorii de clonare cuprind o origine de replicare, situsuri de restricție unice și un marker selectabil.
Expresie Vector: Vectorul de expresie cuprinde amplificatoare, regiunea promotor, codonul de terminare, secvența de inițiere a transcrierii și secvența de inițiere a translației în vector în plus față de trăsăturile tipice ale unui vector de donare.
Concluzie
Vectorii de clonare și vectorii de expresie sunt ușor utilizați în tehnologia ADN recombinant pentru a introduce segmente ADN străine în celulele țintă. Ambii vectori de clonare și vectorii de expresie sunt capabili să se replice singuri în interiorul celulei gazdă. Vectorii de donare sunt utilizați în mod obișnuit pentru introducerea de gene străine în celulele țintă, în timp ce se obține numeroase copii ale genei introduse. Vectorii de expresie sunt utilizați pentru a obține produsul genetic, fie o proteină, fie ARN a genei introduse în interiorul celulei gazdă. Majoritatea proteinelor recombinante, cum ar fi insulina, este produsă prin utilizarea vectorilor de expresie. Principala diferență între vectorul de clonare și vectorul de expresie este aplicarea fiecărui vector în tehnologia ADN recombinant.
Referinţă:
1. "Vectorii de clonare". Clonarea și analiza moleculară a genelor. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 18 iunie 2017.
2. "Vectori de transfer și vectori de expresie". Boundless, 26 mai 2016. Web. Disponibil aici. 18 iunie 2017.
Datorită fotografiei:
1. "PBR322" De Ayacop (+ Yikrazuul) - Muncă proprie (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
2. "Vectorul de clonare PGEX-3X" de Magnus Manske - Creat de Magnus Manske (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
