DNA-kloning er en viktig prosess som muliggjør forplantning av viktige DNA-fragmenter av organismer. Det krever sammenføring av spesifikt DNA med vektor-DNA for å danne rekombinant DNA som transformerer til vertsorganismen. En vektor er et DNA-molekyl som oppfører seg som et kjøretøy for å bære fremmed genetisk materiale inn i en annen celle eller organisme. Den skal kunne replikere inne i vertsorganismen og produsere flere kopier av rekombinant DNA. Det finnes ulike typer vektorer brukt i DNA-kloning. Gjær kunstig kromosom (YAC) og M13 fagvektor er to typer blant dem. Hovedforskjellen mellom YAC og M13 fagvektoren er det YAC er et kunstig kromosom som replikerer i gjærceller samtidig som M13 fagvektor er et enkeltstrenget sirkulært DNA av bakteriofag M13 som replikerer i E coli celler.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er YAC
3. Hva er M13 Phage Vector
4. Side ved side sammenligning - YAC vs M13 Fagvektor
5. Sammendrag
YAC er et kunstig konstruert kromosom som har evnen til å bære et stort segment av fremmed DNA og replikere i gjærcellene. Den har sentromere, telomer og autonomt replikerende sekvenser avgjørende for replikasjon og stabilitet. YAC skal også bære en selektiv markør eller markører og restriksjonsseter for å gjøre den til en effektiv kloningsvektor. Store sekvenser fra 1000 kb til 2000 kb kan settes inn i YAC og overføres til gjær.
Figur 01: YAC Vector
Bakteriofag M13 er et virus som infiserer og replikerer i E coli. Genomet av M13 bakteriofagen er liten i størrelse, ca 6,7 kb. Det er et enkeltstrenget, sirkulært og positivt sans DNA. Dette viruset infiserer spesielt E coli bakterier gjennom F pilus. Når den kommer inn i ssDNA i bakterien, syntetiserer den dens komplementære streng og blir dsDNA eller replikativ form (RF) av M13. RF kan oppføre seg som et plasmid i vertsorganismen. DsDNA repliserer innenfor E coli og produserer ssDNA som bærer nye fag. Disse nye fagene frigjøres løpende fra E coli uten å drepe vertscellen. Infeksjonen senker imidlertid veksten av E Coli. dsDNA kan ekstraheres fra bakterielle celler og brukes som vektorer i DNA-kloning. De er kjent som M13 fagvektorer. De kan enkelt manipuleres og brukes på samme måte som plasmidvektorer.
Den iboende evne til infeksjon av disse M13 fagene tjener som en god kvalifikasjon som skal brukes som vektor i genkloning. Når man utvikler M13 til en vektor, bør flere elementer inkorporeres i dens genom. De er et gen for lac repressor (lac I) protein, operatør-proksimale regionen av lac Z gen, en lac-promotor og et multiple kloningssted (polylinker). Når dsDNA av M13 brukes som vektorer, kan den behandles som en plasmidvektor. Imidlertid har bruken av ssDNA M13 fordeler i DNA-sekvensering og stedsstyrt mutagenese.
Siden M13 fagvektoren bærer flere kloningssteder i lacZ region, kan rekombinerte vektorer enkelt identifiseres ved blå / hvit kolonisynning på agarplater som inneholder IPTG og X-Gal. Blå plaketter produsert på platene inneholder ikke de rekombinerte fager. Derfor kan fag med innsatser velges for kloningsformålet.
Figur 02: Bakteriofag M13
YAC vs M13 Phage Vector | |
YAC er et genetisk utviklet kromosom som har evnen til å bære et stort segment av fremmed DNA og replikere i gjærcellene. | M13 fagvektor er en viral vektor utviklet av bakteriofag M13 som brukes til å sette inn fremmed DNA i E coli. |
Hensikt | |
YACs ble designet for å klone store fragmenter av genomisk DNA i gjær. | M13 fagvektorer brukes til å sette inn fremmed DNA i E coli. |
Sett inn lengde | |
YACer kan inneholde megabase-størrelse genomiske innlegg (1000 kb - 2000 kb). | Størrelsen på innleggene er omtrent 1500 bps. |
Konstruksjon | |
YAC DNA er vanskelig å rense intakt og krever en høy konsentrasjon for å generere YAC vektorsystem. | Det skjer via syklisk fotosyntetisk elektronkjede. |
Stabilitet | |
YAC er ustabil. | M13 phages kan enkelt utvinnes. |
Størrelse | |
Enzymer er større molekyler. | M13 fag er stabile enn YAC. |
YAC er et kunstig konstruert vektorsystem ved bruk av en spesifikk region av gjærkromosom for å sette store segmenter av genetisk materiale til gjærceller. M13 fagvektor er et vektorsystem avledet fra bakteriofag M 13 som bruker E coli som vertsorganismen. Dette er hovedforskjellen mellom YAC og M13 Phage Vector. Begge er like nyttige i rekombinant DNA-teknologi og genkloning.
Henvisning:
1. "Vector." Genetikk-notater - Vector. N.p., n.d. Web. 16. mai 2017. https://genetics-notes.wikispaces.com/Vector
2. "Gjær kunstig kromosom." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 21. april 2017. Web. 16. mai 2017. .
Bilde Courtesy:
1. "M13B" Av J3D3 - Egentlig arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia