Векторы ГИ

Вектор - саморегулирующаяся (автономная) молекула ДНК, используемая в ГИ для переноса генов и др. последовательностей от организма донора в организм-реципиента, а также для клонирования последовательностей нуклеотидов.

Благодаря молекулам векторов стало возможным введение в живую клетку рекомбинантной ДНК. Дело в том, что при обычном введении ДНК, например, в бактериальную клетку, она, как правило, атакуется ферментами, которые гидролизуют ее до нуклеотидов. Иногда ДНК «выживает», но при делении клеток такая ДНК не наследуется и теряется. Для того чтобы рекомбинантная ДНК стала частью генетического аппарата клетки, она должна встроиться в геном клетки и реплицироваться в ней.

В качестве векторов используют плазмиды, бактериофаги, вирусы животных и др. Первые векторы - плазмиды были выделены из бактерий. В последующем большинство векторов конструировались методами ГИ.

Векторы бывают следующих типов:

1. Векторы для клонирования - используют для увеличения (амплификации) фрагмента ДНК, встроенного в такой вектор посредством репликации. К таким векторам относят бактериальные плазмиды и фаги, для клонирования больших участков используют искусственные бактериальные и дрожжевые хромосомы.

2. Экспрессионные векторы. Их используют для анализа последовательностей генов и их белковых продуктов, так как в данных векторных молекулах гены имеют внешнее фенотипическое проявление. Таких векторов огромное множество, они есть в клетках дрожжей, растений и млекопитающих. В эукариотических клетках такие векторы всегда содержат экспрессионную кассету.

3. Векторы для трансформации. Их используют для введения чужеродного фрагмента ДНК в геном реципиента.

Современные векторы обычно полифункциональны, т.е. совмещают в себе несколько функций.

Обычно в состав вектора входит маркерный ген, который проникая в клетку, придает ей специфический фенотип, свидетельствующий о присутствии определенного вектора. Часто в качестве маркерных используют гены устойчивые к антибиотикам. Белок этих генов, как правило, может дезактивировать действие антибиотика.

Требования к векторной молекуле:

1. Вектор должен содержать уникальный сайт рестрикации для нескольких рестриктаз, что позволит встроить в него фрагмент чужеродной ДНК;

2. Вектор должен иметь определенную емкость и не абортировать встроенный фрагмент;

3. Вектор должен реплицироваться в определенных клетках за счет имеющейся точки начала репликации (ориджина);

4. Вектор должен содержать маркерный ген, облегчающий селекцию клеток, несущих ген.