Główna różnica – wektor klonujący a wektor ekspresyjny

Wektor do klonowania i wektor ekspresyjny to dwa rodzaje wektorów, stosowane w technologii rekombinacji DNA do przenoszenia obcych segmentów DNA do komórki docelowej. Zarówno wektory do klonowania, jak i ekspresyjne zawierają początek replikacji, unikalne miejsca restrykcyjne i gen markera selekcyjnego w swoich sekwencjach wektorowych. Zarówno wektory do klonowania, jak i ekspresyjne replikują się samoczynnie ze względu na obecność miejsca inicjacji replikacji. Wektory do klonowania mogą być plazmidami, kosmidami lub bakteriofagami. ten główna różnica między wektorem do klonowania a wektorem ekspresyjnym jest to wektor do klonowania służy do przenoszenia obcych segmentów DNA do komórki gospodarza, podczas gdy wektor ekspresyjny jest rodzajem wektora do klonowania, który zawiera odpowiednie sygnały ekspresji z maksymalną ekspresją genu.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest wektor klonowania – Definicja, typy, zastosowania 2. Co to jest wektor wyrażenia – Definicja, typy, zastosowania 3. Jakie są podobieństwa między wektorem klonującym a wektorem ekspresyjnym? – Zarys cech wspólnych 4. Jakie są różnice między wektorem klonującym a wektorem ekspresyjnym? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe terminy: bakteriofagi, wektor klonujący, kosmidy, DNA, technologia DNA, konstrukt ekspresyjny, wektor ekspresyjny, pochodzenie replikacji, region promotora, rekombinowany RNA, plazmidy, miejsca restrykcyjne, marker selekcyjny

Co to jest wektor klonujący

Wektory do klonowania służą jako nośnikowe cząsteczki DNA. Wszystkie wektory klonujące mają cztery cechy szczególne:

Istnieje wiele możliwości wyboru klasycznych wektorów do klonowania, takich jak plazmidy, fagi i kosmidy, w zależności od celu. Wybór wektora do klonowania zależy od wielkości insertu i zastosowania.

Plazmidy

Plazmidy są naturalnie występującymi, pozachromosomalnymi, dwuniciowymi cząsteczkami DNA, które są zdolne do autonomicznej replikacji wewnątrz komórek bakteryjnych. Limit wielkości wstawki w plazmidach wynosi 10 kb. Plazmidy stosuje się jako wektory do klonowania w subklonowaniu i dalszych manipulacjach, klonowaniu cDNA i testach ekspresji. pBR322 jest jednym z pierwszych plazmidów genetycznie zmodyfikowanych do wykorzystania w technologiach rekombinacji DNA. Plazmid pBR322 pokazano na figurze 1.

Rysunek 1: pBR322

Fagi

Fagi pochodzą z bakteriofaga lambda, w którym miejsce cos bakteriofaga lambda pozwala na umieszczenie go w główce faga. Replikacja wektora DNA wewnątrz komórki gospodarza ostatecznie spowoduje lizę komórki. Wielkość wstawki, którą można wstawić do wektora fagowego, wynosi 5-12 kb. Wektory fagowe stosuje się w klonowaniu genomowego DNA, klonowaniu cDNA i bibliotekach ekspresyjnych.

Kosmidy

Kosmidy są rodzajem plazmidów zawierających miejsce cos bakteriofaga lambda. Miejsce cos bakteriofaga lambda pozwala na umieszczenie go w główce faga. Chociaż jest to plazmid, replikacja kosmidów wewnątrz komórki gospodarza może nie powodować lizy komórki, jak w wektorach fagowych. Wielkość wstawki, którą można sklonować do wektora kosmidowego, wynosi 35-45 kb. Wektory kosmidowe są wykorzystywane w konstrukcjach bibliotek genomowych.

Ponieważ ssacze geny są często większe niż 100 kb, pełnej sekwencji genu nie można sklonować klasycznymi wektorami do klonowania. Ten problem można obejść poprzez naśladowanie właściwości chromosomów komórek gospodarza w wektorach. Ten typ wektorów nazywany jest wektorami sztucznych chromosomów. BAC (wektory sztucznych chromosomów bakteryjnych), YAC (wektory sztucznych chromosomów drożdży) i MAC (wektory sztucznych chromosomów ssaków) są typami wektorów sztucznych chromosomów.

BAC

Wektory bakteryjnych sztucznych chromosomów oparte są na plazmidzie czynnika F Escherichia coli. Wielkość wstawki, którą można sklonować do wektora BAC, wynosi 75-300 kb. Wektory BAC są wykorzystywane w analizie dużych genomów.

YAC

Drożdżowe wektory sztucznych chromosomów są oparte na centromerze, telomerze i innych autonomicznie replikujących się sekwencjach Saccharomyces cerevisiae. Wielkość wstawki, którą można sklonować do wektora YAC, wynosi 100-1 Mb. Wektory YAC są wykorzystywane w analizie dużych genomów.

MAC

Wektory ze sztucznymi chromosomami ssaków są oparte na centromerze ssaków, telomerach i źródle replikacji. Rozmiar wkładki w MAC wynosi od 100 kb do 1 Mb. MAC są wykorzystywane w biotechnologii zwierząt i terapii genowej człowieka.

Co to jest wektor wyrażenia

Wektory ekspresyjne, określane również jako konstrukcja wyrażeń, to rodzaj plazmidów. Specjalny gen wprowadzany jest do komórki gospodarza za pomocą wektorów ekspresyjnych, gdzie ekspresję transformowanego genu ułatwia wektor ekspresyjny z wykorzystaniem maszynerii komórkowej-transkrypcyjnej i translacyjnej. Wektor ekspresyjny zawiera sekwencje regulatorowe, takie jak regiony wzmacniające i promotorowe, które prowadzą do wydajnej ekspresji genów. Po ekspresji określonego białka, takiego jak insulina, w komórce gospodarza, produkt powinien zostać oczyszczony z białek komórki gospodarza. Z tego powodu wprowadzone białko jest albo znakowane histydyną (znacznik His) albo dowolnym innym białkiem. Aby uzyskać wydajną ekspresję wprowadzonego genu do komórki gospodarza, do wektora ekspresyjnego należy wprowadzić następujące sygnały ekspresyjne.

Rysunek 2: pGEX-3X

Podobieństwa między wektorem klonującym a wektorem ekspresyjnym

Różnica między wektorem klonowania a wektorem ekspresji

Definicja

Wektor klonowania: Wektor do klonowania to mały fragment DNA, który może być stabilnie utrzymywany w komórce gospodarza. Służy do wprowadzania genów do komórek przy jednoczesnym uzyskaniu licznych kopii insertu.

Wektor wyrażenia: Wektor ekspresyjny to plazmid, który jest używany do wprowadzenia określonego genu do komórki docelowej i mechanizmów komórki komandorskiej w celu wytworzenia odpowiedniego produktu genu.

Rola

Wektor klonowania: Wektory klonujące służą do uzyskania licznych kopii wstawionego segmentu DNA.

Wektor wyrażenia: Wektory ekspresyjne są używane do uzyskania produktu genu wstawionego segmentu DNA, białka lub RNA.

Rodzaje

Wektor klonowania: Wektorami do klonowania mogą być plazmidy, kosmidy, fagi, BAC, YAC lub MAC.

Wektor wyrażenia: Wektor ekspresyjny jest wektorem plazmidowym.

Funkcje Vector

Wektor klonowania: Wektory do klonowania zawierają początek replikacji, unikalne miejsca restrykcyjne i marker selekcyjny.

Wektor wyrażenia: Wektor ekspresyjny zawiera wzmacniacze, region promotora, kodon terminacji, sekwencję inicjacji transkrypcji i sekwencję inicjacji translacji w wektorze oprócz typowych cech wektora do klonowania.

Wniosek

Wektory do klonowania i wektory ekspresyjne są łatwo stosowane w technologii rekombinacji DNA w celu wprowadzenia obcych segmentów DNA do komórek docelowych. Zarówno wektory do klonowania, jak i wektory ekspresyjne są zdolne do samodzielnej replikacji wewnątrz komórki gospodarza. Wektory do klonowania są typowo stosowane do wprowadzania obcych genów do komórek docelowych przy jednoczesnym uzyskaniu licznych kopii wprowadzonego genu. Wektory ekspresyjne są używane do uzyskania produktu genu, białka lub RNA wprowadzonego genu do komórki gospodarza. Większość rekombinowanych białek, takich jak insulina, jest wytwarzana przy użyciu wektorów ekspresyjnych. Główną różnicą między wektorem do klonowania a wektorem ekspresyjnym jest zastosowanie każdego wektora w technologii rekombinacji DNA.

Referencja:

1. „Klonujące wektory”. Klonowanie i analiza molekularna genów. n.p., b.d. Sieć. Dostępny tutaj. 18 czerwca 2017 r. 2. „Wektory wahadłowe i wektory ekspresyjne”. Bezgraniczny. Bezgraniczna, 26 maja 2016 r. Sieć. Dostępny tutaj. 18 czerwca 2017 r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „PBR322” Autor: Ayacop (+ Yikrazuul) – Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia2. „Wektor klonujący PGEX-3X”Autor: Magnus Manske - Stworzony przez Magnusa Manske (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia