Aprender sobre Gene Cloning e Vectors

Quando os geneticistas usam pequenos pedaços de DNA para clonar um gene e criar um organismo geneticamente modificado (OGM), esse DNA é chamado de vetor.

O que os vetores têm que fazer com genes e clonagem

Na clonagem molecular, o vetor é uma molécula de DNA que serve como transportador para a transferência ou inserção de genes estrangeiros em outra célula, onde pode ser replicado e / ou expressado. Os vetores estão entre as ferramentas essenciais para a clonagem de genes e são mais úteis se eles também codificam algum tipo de gene marcador que codifique uma molécula de bioindicador que pode ser medida em uma avaliação biológica para assegurar sua inserção e expressão no organismo hospedeiro.

Especificamente, um vetor de clonagem é um DNA retirado de um vírus, plasmídeo ou células (de organismos superiores) a serem inseridos com um fragmento de DNA estranho para fins de clonagem. Como o vetor de clonagem pode ser mantido de forma estável em um organismo, o vetor também contém características que permitem a inserção ou remoção conveniente do DNA. Depois de ser clonado num vector de clonagem, o fragmento de ADN pode ser subsequentemente subclonado para outro vector que pode ser utilizado com ainda mais especificidade.

Em alguns casos, os vírus são usados ​​para infectar bactérias. Estes vírus são chamados de bacteriófagos, ou fagos, de forma curta. Os retrovírus são excelentes vetores para a introdução de genes em células animais. Os plasmídeos, que são pedaços circulares de DNA, são os vetores mais utilizados para introduzir DNA estranho nas células bacterianas. Eles geralmente carregam genes de resistência a antibióticos que podem ser usados ​​para testar a expressão do DNA do plasmídeo, em placas de antibiótico de Petri.

A transferência de genes em células de plantas é comumente realizada usando a bactéria do solo Agrobacterium tumefaciens , que atua como um vetor e insere um grande plasmídeo na célula hospedeira. Somente as células que contêm o vetor de clonagem crescerão quando os antibióticos estiverem presentes.

Os principais tipos de vetores de clonagem

Os seis principais tipos de vetores são:

• Plasmídeo. DNA extracromossômico circular que replica autônoma dentro da célula bacteriana. Os plasmídeos geralmente têm um número de cópia alto, como o pUC19 que possui um número de cópias de 500-700 cópias por célula.
• Phage. Moléculas de DNA linear derivadas de bacteriófago lambda. Pode ser substituído por DNA estranho sem interromper seu ciclo de vida.
• Cosmids. Outra molécula de DNA extracromossômica circular que combina características de plasmídeos e fagos.
• Cromossomos artificiais bacterianos. Com base em plasmídeos bacterianos mini-F.
• Cromossomos artificiais de fermento. Este é um cromossomo artificial que contém telômeros (tampões descartáveis ​​nas extremidades dos cromossomos que são cortados durante a divisão celular) com origens de replicação, um centromero de fermento (parte de um cromossomo que liga as cromátides irmãs ou uma díade) e um marcador selecionável para identificação em células de levedura.

• Cromosoma artificial humano. Este tipo de vetor é potencialmente útil para a entrega de genes em células humanas e uma ferramenta para estudos de expressão e determinação da função cromossômica humana. Pode transportar fragmentos de DNA muito grandes.

Todos os vetores de engenharia têm uma origem de replicação (um replicador), um site de clonagem (localizado onde a inserção de DNA estranho não interrompe a replicação ou inativação de marcadores essenciais) e um marcador selecionável (tipicamente um gene que fornece resistência a um antibiótico.)