wektory wyspecjalizowane cechy budowy dobrych wektorów:

23
WEKTORY WYSPECJALIZOWANE WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów: Cechy budowy dobrych wektorów: 1) 1) rodzaj replikonu umożliwiający rodzaj replikonu umożliwiający dużą liczbę kopii plazmidu, im dużą liczbę kopii plazmidu, im więcej tym lepiej; więcej tym lepiej; 2) występowanie wielu unikalnych 2) występowanie wielu unikalnych miejsc restrykcyjnych miejsc restrykcyjnych zgrupowanych w określonym zgrupowanych w określonym obszarze plazmidu zwanym MCS lub obszarze plazmidu zwanym MCS lub miejscem wielokrotnego miejscem wielokrotnego klonowania, im więcej tym klonowania, im więcej tym

Upload: melina

Post on 15-Jan-2016

47 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów: rodzaj replikonu umożliwiający dużą liczbę kopii plazmidu, im więcej tym lepiej; - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

WEKTORY WYSPECJALIZOWANEWEKTORY WYSPECJALIZOWANE

Cechy budowy dobrych wektorów:Cechy budowy dobrych wektorów:

1)1) rodzaj replikonu umożliwiający dużą liczbę rodzaj replikonu umożliwiający dużą liczbę kopii plazmidu, im więcej tym lepiej;kopii plazmidu, im więcej tym lepiej;

2) występowanie wielu unikalnych miejsc 2) występowanie wielu unikalnych miejsc restrykcyjnych zgrupowanych w określonym restrykcyjnych zgrupowanych w określonym obszarze plazmidu zwanym MCS lub obszarze plazmidu zwanym MCS lub miejscem wielokrotnego klonowania, im miejscem wielokrotnego klonowania, im więcej tym lepiej;więcej tym lepiej;

Page 2: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

3) obszar MCS powinien być ograniczony 3) obszar MCS powinien być ograniczony specyficznymi promotorami dla wydajnych polimeraz specyficznymi promotorami dla wydajnych polimeraz RNA takich jak: polimeraza RNA T7, SP6 lub T3. RNA takich jak: polimeraza RNA T7, SP6 lub T3. Można to wykorzystać do otrzymania dużych ilości Można to wykorzystać do otrzymania dużych ilości specyficznego transkryptu klonowanego fragmentu specyficznego transkryptu klonowanego fragmentu DNA w reakcji DNA w reakcji in vitroin vitro;;

4) wektor może posiadać dodatkowe 4) wektor może posiadać dodatkowe ori ori replikacji dla replikacji dla jednego z fagów filamentarnych (M13, f1), w celu jednego z fagów filamentarnych (M13, f1), w celu potencjalnego wykorzystania plazmidu do potencjalnego wykorzystania plazmidu do otrzymywania DNA w formie jednoniciowej, kolistej otrzymywania DNA w formie jednoniciowej, kolistej matrycy, z przeznaczeniem do reakcji matrycy, z przeznaczeniem do reakcji sekwencjonowania czy miejscowo-specyficznej sekwencjonowania czy miejscowo-specyficznej mutagenezy;mutagenezy;

5) wektor powinien posiadać elementy genetyczne 5) wektor powinien posiadać elementy genetyczne wykorzystywane do selekcji rekombinantów. wykorzystywane do selekcji rekombinantów.

Page 3: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory do ekspresji genów Wektory do ekspresji genów (nadprodukcji białek)(nadprodukcji białek)

Wektory te umożliwiają ogromną Wektory te umożliwiają ogromną nadprodukcję białek (stanowiącą od kilku nadprodukcję białek (stanowiącą od kilku do kilkudziesięciu procent ogólnej masy do kilkudziesięciu procent ogólnej masy

białek w komórce) wykorzystując białek w komórce) wykorzystując właściwości wyselekcjonowanych,właściwości wyselekcjonowanych, dobrze dobrze

regulowanych i bardzo silnych regulowanych i bardzo silnych promotorów. promotorów.

Page 4: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory do ekspresji genów Wektory do ekspresji genów (nadprodukcji białek)(nadprodukcji białek)

Istnieją dwa możliwe podejścia regulacji ekspresji badanego Istnieją dwa możliwe podejścia regulacji ekspresji badanego genu:genu:

fuzje genowe transkrypcyjnefuzje genowe transkrypcyjne - gen przeznaczony do - gen przeznaczony do ekspresji posiada własny rejon RBS i sekwencję kodującą ekspresji posiada własny rejon RBS i sekwencję kodującą (wektor dostarcza silnego promotora);(wektor dostarcza silnego promotora);fuzje genowe translacyjnefuzje genowe translacyjne - gen przeznaczony do ekspresji - gen przeznaczony do ekspresji musi być najczęściej produktem amplifikacji PCR, z musi być najczęściej produktem amplifikacji PCR, z przekształconym początkiem sekwencji kodującej, w taki przekształconym początkiem sekwencji kodującej, w taki sposób aby po przecięciu enzymem sposób aby po przecięciu enzymem NdeNdeII (CAT(CATATGATG) lub ) lub NcoNcoII (CC(CCATGATGG) pasował w istniejącą na plazmidzie ramkę odczytu. G) pasował w istniejącą na plazmidzie ramkę odczytu. Tak jest jeśli fuzja dotyczy pierwszego kodonu inicjatorowego Tak jest jeśli fuzja dotyczy pierwszego kodonu inicjatorowego AUG. Powstaje wtedy białko niezmienione, dzikiego typu. AUG. Powstaje wtedy białko niezmienione, dzikiego typu. Wektor w tego typu fuzjach dostarcza zatem promotor i rejon Wektor w tego typu fuzjach dostarcza zatem promotor i rejon RBS, wraz z kodonem inicjatorowym ATG. Pozycje sekwencji RBS, wraz z kodonem inicjatorowym ATG. Pozycje sekwencji SD i ATG narzucają jedyną możliwą ramkę odczytu.SD i ATG narzucają jedyną możliwą ramkę odczytu.

Page 5: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Inaczej jest jeśli do utworzenia fuzji genowej Inaczej jest jeśli do utworzenia fuzji genowej wykorzystamy inne miejsce restrykcyjne, wykorzystamy inne miejsce restrykcyjne, położone w miejscu wielokrotnego położone w miejscu wielokrotnego klonowania (MCS). klonowania (MCS). Miejsce to położone jest za kodonem Miejsce to położone jest za kodonem inicjatorowym, ale umożliwia klonowanie, w inicjatorowym, ale umożliwia klonowanie, w którym sekwencja kodująca genu zachowa którym sekwencja kodująca genu zachowa właściwą sobie ramkę odczytu. właściwą sobie ramkę odczytu. Powstaje wtedy białko fuzyjne, z Powstaje wtedy białko fuzyjne, z dodatkowymi aminokwasami na N- lub C-dodatkowymi aminokwasami na N- lub C-końcu. Ma to miejsce zwłaszcza, kiedy końcu. Ma to miejsce zwłaszcza, kiedy przeprowadzamy fuzje z różnego typu przeprowadzamy fuzje z różnego typu ogonkami peptydowymi (ang. ogonkami peptydowymi (ang. tag), tag), oferowanymi nam przez dany wektor. oferowanymi nam przez dany wektor.

Page 6: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wykorzystanie tego typu możliwości znajduje Wykorzystanie tego typu możliwości znajduje zastosowanie głównie w ułatwianiuzastosowanie głównie w ułatwianiu

oczyszczania produktów białkowych (dotyczy oczyszczania produktów białkowych (dotyczy to m.in. peptydów fuzyjnych His-tag, S-tag) lubto m.in. peptydów fuzyjnych His-tag, S-tag) lub

ich identyfikacji przy pomocy specyficznych ich identyfikacji przy pomocy specyficznych przeciwciał (dotyczy to m.in. peptydów przeciwciał (dotyczy to m.in. peptydów fuzyjnych T7-tag, S-tag).fuzyjnych T7-tag, S-tag).

Page 7: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

W wektorach ekspresyjnych powinno się W wektorach ekspresyjnych powinno się unikać sytuacji, kiedy gen oporności na unikać sytuacji, kiedy gen oporności na antybiotyk ma własny stosunkowo silny antybiotyk ma własny stosunkowo silny promotor lub jest w tej samej orientacji co gen promotor lub jest w tej samej orientacji co gen główny. główny.

Tworzy to sytuację współzawodnictwa między Tworzy to sytuację współzawodnictwa między dwoma promotorami, co w efekcie prowadzi dwoma promotorami, co w efekcie prowadzi do ograniczenia produkcji białka do ograniczenia produkcji białka rekombinacyjnego (głównego) i dwukrotnego rekombinacyjnego (głównego) i dwukrotnego spadku jej wydajności kosztem spadku jej wydajności kosztem niepotrzebnego zwiększenia poziomu białka niepotrzebnego zwiększenia poziomu białka oporności na antybiotyk. oporności na antybiotyk.

Page 8: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

To że poziom białka dającego To że poziom białka dającego antybiotykooporność zwykle jest i tak antybiotykooporność zwykle jest i tak

nadmierny pokazuje przykład nadmierny pokazuje przykład -laktamazy. -laktamazy. Produkcja tego białka osiągana z plazmidu Produkcja tego białka osiągana z plazmidu

pBR322 pozwala na wzrost bakterii w pBR322 pozwala na wzrost bakterii w obecności 5 mg Ap na ml pożywkj (!). W obecności 5 mg Ap na ml pożywkj (!). W

przypadku plazmidu pUC wzrost bakterii jest przypadku plazmidu pUC wzrost bakterii jest możliwy w obecności ponad 20 mg możliwy w obecności ponad 20 mg

antybiotyku na mililitr pożywki!antybiotyku na mililitr pożywki!

Page 9: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory o szerokim zakresie gospodarzyWektory o szerokim zakresie gospodarzy

Szerokie zastosowanie w badaniach podstawowych znalazły Szerokie zastosowanie w badaniach podstawowych znalazły plazmidy o specjalnych cechach replikonu, pozwalających na plazmidy o specjalnych cechach replikonu, pozwalających na propagację plazmidu w szerokim spektrum gospodarzy propagację plazmidu w szerokim spektrum gospodarzy bakteryjnych (ang. bakteryjnych (ang. broad-host-range plasmids). broad-host-range plasmids). Do tej grupy Do tej grupy należy np. replikon RK2 (z białkiem inicjatorowym TrfA należy np. replikon RK2 (z białkiem inicjatorowym TrfA kodowanym na plazmidzie), który dzięki dużej tolerancji jeśli kodowanym na plazmidzie), który dzięki dużej tolerancji jeśli chodzi o wymagania co do reszty białek replikacyjnych chodzi o wymagania co do reszty białek replikacyjnych dostarczanych przez gospodarza bakteryjnego, może się dostarczanych przez gospodarza bakteryjnego, może się replikować zarówno w replikować zarówno w E. coli E. coli jak i innych bakteriach Gram-jak i innych bakteriach Gram-ujemnych takich jak: ujemnych takich jak: Salmonella typhimurium, Pseudomonas Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putida, Alcaligenes eurotropus, aeruginosa, Pseudomonas putida, Alcaligenes eurotropus, Azotobacter vinelandii, Azotobacter xylinum, Agrobacterium Azotobacter vinelandii, Azotobacter xylinum, Agrobacterium tumefaciens, Caulobacter crescentus, Acinetobacter tumefaciens, Caulobacter crescentus, Acinetobacter calcoaceticus, Rhodopseudomonas sphaeroides. calcoaceticus, Rhodopseudomonas sphaeroides. Oczywiście Oczywiście uzyskiwana liczba kopii plazmidu w poszczególnych gatunkach uzyskiwana liczba kopii plazmidu w poszczególnych gatunkach bakterii jest różna.bakterii jest różna.

Page 10: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory wahadłoweWektory wahadłowe Inną ciekawą grupą są wektory wahadłowe (ang. Inną ciekawą grupą są wektory wahadłowe (ang. shuttle vectors). shuttle vectors). Są to plazmidy zawierające dwa Są to plazmidy zawierające dwa różne różne origin origin replikacji, specyficzne dla organizmów replikacji, specyficzne dla organizmów niespokrewnionych, często dość odległych niespokrewnionych, często dość odległych ewolucyjnie (np. dla bakterii Gram-ujemnych i Gram-ewolucyjnie (np. dla bakterii Gram-ujemnych i Gram-dodatnich, oraz dla bakterii i drożdży, lub dla bakterii i dodatnich, oraz dla bakterii i drożdży, lub dla bakterii i wirusa eukariotycznego). Umożliwia to prowadzenie wirusa eukariotycznego). Umożliwia to prowadzenie prac konstrukcyjnych nad pochodnymi plazmidu w prac konstrukcyjnych nad pochodnymi plazmidu w bakteriach bakteriach E. coli, E. coli, a następnie jego wykorzystanie a następnie jego wykorzystanie poprzez niezależną replikację (a także ekspresję poprzez niezależną replikację (a także ekspresję specyficznych białek) w organizmie docelowym.specyficznych białek) w organizmie docelowym.

Page 11: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Fagmidy (Fagmidy (ang.phagemidsang.phagemids))

Są to wektory plazmidowe Są to wektory plazmidowe E. coli, E. coli, posiadające dwa posiadające dwa typy origin replikacji -wegetatywny, zwykle pochodna typy origin replikacji -wegetatywny, zwykle pochodna pUC, i warunkowy - replikon faga filamentarnego (f1 pUC, i warunkowy - replikon faga filamentarnego (f1 lub MI3). Wektory te dają możliwość otrzymywania lub MI3). Wektory te dają możliwość otrzymywania jednoniciowego plazmidowego DNA, idealnego jako jednoniciowego plazmidowego DNA, idealnego jako matryca do reakcji polimeryzacji DNA. Jest to możliwe matryca do reakcji polimeryzacji DNA. Jest to możliwe po uaktywnieniu po uaktywnieniu ori ori f1 lub M13, zakażając komórki f1 lub M13, zakażając komórki gospodarza odpowiednim fagiem pomocniczym gospodarza odpowiednim fagiem pomocniczym (helperowym). Fag taki dostarcza specyficznych białek (helperowym). Fag taki dostarcza specyficznych białek do zainicjowania replikacji DNA i zapakowania cząstek do zainicjowania replikacji DNA i zapakowania cząstek potomnych we własną osłonkę białkową.potomnych we własną osłonkę białkową.

Page 12: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory samobójcze (ang. Wektory samobójcze (ang. suicide vectorssuicide vectors))

Są to wektory nie mogące się replikować w komórce Są to wektory nie mogące się replikować w komórce gospodarza lub mogące to robić tylko warunkowo gospodarza lub mogące to robić tylko warunkowo (najczęściej posiadające temperaturo-wrażliwe (najczęściej posiadające temperaturo-wrażliwe replikony). Używane są do kontrolowanego i replikony). Używane są do kontrolowanego i krótkotrwałego wprowadzania do komórek krótkotrwałego wprowadzania do komórek specyficznych aktywności biologicznych. Jedną z specyficznych aktywności biologicznych. Jedną z odmian tych wektorów są wektory integracyjne (ang. odmian tych wektorów są wektory integracyjne (ang. integrating vectorsintegrating vectors),), które są wprowadzane do które są wprowadzane do komórek z myślą ich samointegracji do określonego komórek z myślą ich samointegracji do określonego regionu genomu (na drodze RecA- zależnej regionu genomu (na drodze RecA- zależnej rekombinacji homologicznej lub lnt-zależnej miejscowo rekombinacji homologicznej lub lnt-zależnej miejscowo specyficznej rekombinacji) lub losowo na drodze specyficznej rekombinacji) lub losowo na drodze transpozycji.transpozycji.

Page 13: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory do przygotowywania Wektory do przygotowywania bibliotek genomowego DNAbibliotek genomowego DNA

Charakteryzują się one:Charakteryzują się one:

ogromnym potencjałem do stabilnego ogromnym potencjałem do stabilnego utrzymywania dużych fragmentów DNA (50-utrzymywania dużych fragmentów DNA (50-1000 kpz), w kolejnych pokoleniach klonu 1000 kpz), w kolejnych pokoleniach klonu gospodarza (wysoka stabilność strukturalna i gospodarza (wysoka stabilność strukturalna i segregacyjna wektora), segregacyjna wektora),

możliwością selekcji i identyfikacji możliwością selekcji i identyfikacji rekombinantówrekombinantów

względnie łatwą izolacją z organizmu względnie łatwą izolacją z organizmu gospodarza. gospodarza.

Page 14: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory do przygotowywania Wektory do przygotowywania bibliotek genomowego DNAbibliotek genomowego DNA

Biblioteka genów w tych wektorach sporządzana jest Biblioteka genów w tych wektorach sporządzana jest losowo a efektywność jej tworzenia zależy od losowo a efektywność jej tworzenia zależy od zoptymalizowania następujących procesów:zoptymalizowania następujących procesów:

częściowego trawienia DNA genomu enzymem częściowego trawienia DNA genomu enzymem restrykcyjnym, restrykcyjnym,

frakcjonowania DNA, w celu wyodrębnienia frakcjonowania DNA, w celu wyodrębnienia fragmentów w określonym zakresie wielkości, fragmentów w określonym zakresie wielkości,

wprowadzaniu zrekombinowanych wektorów do wprowadzaniu zrekombinowanych wektorów do określonych komórek gospodarza. Okazuje się, że ten określonych komórek gospodarza. Okazuje się, że ten ostatni etap stanowi najistotniejszy problem.ostatni etap stanowi najistotniejszy problem.

Page 15: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory do przygotowywania Wektory do przygotowywania bibliotek genomowego DNAbibliotek genomowego DNA

Biblioteki fragmentów DNA genomów Biblioteki fragmentów DNA genomów poszczególnych organizmów konstruowane są poszczególnych organizmów konstruowane są w oparciu o bardzo różne systemy do w oparciu o bardzo różne systemy do klonowania. klonowania.

Trudno jest wskazać jednoznacznie na jeden Trudno jest wskazać jednoznacznie na jeden najlepszy system. Jedne z nich najlepszy system. Jedne z nich wykorzystywane są do wykonania wstępnej wykorzystywane są do wykonania wstępnej mapy fizycznej (ang. mapy fizycznej (ang. low resolution physical low resolution physical map) map) inne są konieczne do precyzyjnej analizy inne są konieczne do precyzyjnej analizy ułatwiając wykonanie mapy genetycznej (ang. ułatwiając wykonanie mapy genetycznej (ang. high density physical maphigh density physical map). ).

Page 16: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Spośród wektorów z pierwszej grupy zadań Spośród wektorów z pierwszej grupy zadań czołową rolę odgrywają tzw. sztuczne czołową rolę odgrywają tzw. sztuczne

chromosomy.chromosomy.

Sztuczny chromosom bakteryjny - BAC Sztuczny chromosom bakteryjny - BAC (bacterial artificial chromosome) (bacterial artificial chromosome)

Sztuczny chromosom oparty na replikonie Sztuczny chromosom oparty na replikonie bakteriofaga P1 - PAC bakteriofaga P1 - PAC (P1(P1 derived derived artificial chromosome),artificial chromosome),

Sztuczny chromosom drożdżowy - YAC Sztuczny chromosom drożdżowy - YAC (yeast artificial chromosome).(yeast artificial chromosome).

Page 17: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory do przygotowywania Wektory do przygotowywania bibliotek genomowego DNAbibliotek genomowego DNA

Wektory te zostały nazwane sztucznymi Wektory te zostały nazwane sztucznymi chromosomami z racji:chromosomami z racji:

porównywalnej z nimi liczbie kopii (1- 2) porównywalnej z nimi liczbie kopii (1- 2) oraz oraz

stosunkowo dużej pojemności insercyjnej stosunkowo dużej pojemności insercyjnej dla długich fragmentów DNA, dla długich fragmentów DNA, maksymalnie 300 kpz dla BAC i PAC oraz maksymalnie 300 kpz dla BAC i PAC oraz 1400 kpz dla YAC. 1400 kpz dla YAC.

Page 18: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory do przygotowywania Wektory do przygotowywania bibliotek genomowego DNAbibliotek genomowego DNA

Podobnie jak w przypadku naturalnych chromosomów Podobnie jak w przypadku naturalnych chromosomów replikują się wiernie i są stabilnie przekazywane replikują się wiernie i są stabilnie przekazywane komórkom potomnym.komórkom potomnym. Poszczególne rodzaje sztucznych chromosomów Poszczególne rodzaje sztucznych chromosomów różnią się stopniem złożoności, co pozostaje w różnią się stopniem złożoności, co pozostaje w ścisłym związku z pochodzeniem elementów ścisłym związku z pochodzeniem elementów genetycznych je tworzących oraz rodzajem genetycznych je tworzących oraz rodzajem organizmu, w którym są utrzymywane. organizmu, w którym są utrzymywane. Tylko YAC może być uznany za strukturalny Tylko YAC może być uznany za strukturalny minichromosom. Jest liniową cząsteczką DNA, minichromosom. Jest liniową cząsteczką DNA, posiada autonomiczne posiada autonomiczne origin origin replikacji, centromer i replikacji, centromer i telomery. telomery.

Page 19: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory do przygotowywania Wektory do przygotowywania bibliotek genomowego DNAbibliotek genomowego DNA

Podstawowymi elementami funkcjonalnymi w Podstawowymi elementami funkcjonalnymi w przypadku BAC są elementy kontroli oraz przypadku BAC są elementy kontroli oraz regulacji replikacji i segregacji pochodzące z regulacji replikacji i segregacji pochodzące z episomu F episomu F E. coli. E. coli.

Dla PAC będą to Dla PAC będą to ori ori plazmidowy i lityczny plazmidowy i lityczny bakteriofaga P1 bakteriofaga P1 E. coli E. coli oraz system do oraz system do pozytywnej selekcji rekombinantów.pozytywnej selekcji rekombinantów.

Page 20: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory do przygotowywania Wektory do przygotowywania bibliotek genomowego DNAbibliotek genomowego DNA

Niewątpliwą zaletą wektora YAC jest możliwość Niewątpliwą zaletą wektora YAC jest możliwość wprowadzania nawet bardzo długich insertów DNA wprowadzania nawet bardzo długich insertów DNA (od 100 do 2000 kpz). Niestety często prowadzi to do (od 100 do 2000 kpz). Niestety często prowadzi to do powstawania chimer, insertów powstałych z powstawania chimer, insertów powstałych z połączenia z dwóch lub większej ilości fragmentów połączenia z dwóch lub większej ilości fragmentów DNA, nie sąsiadujących ze sobą na genomie. Stwarza DNA, nie sąsiadujących ze sobą na genomie. Stwarza to poważne problemy interpretacyjne podczas analizy to poważne problemy interpretacyjne podczas analizy struktury genomu. struktury genomu.

Kolejną istotną słabością tego systemu jest trudność Kolejną istotną słabością tego systemu jest trudność izolacji YAC spośród innych chromosomów izolacji YAC spośród innych chromosomów drożdżowych oraz mało wydajna transformacja drożdżowych oraz mało wydajna transformacja komórek drożdżowych zrekombinowanym wektorem. komórek drożdżowych zrekombinowanym wektorem.

Page 21: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory do przygotowywania Wektory do przygotowywania bibliotek genomowego DNAbibliotek genomowego DNA

Drugą grupę wektorów stanowią systemy Drugą grupę wektorów stanowią systemy klonowania heterologicznego DNA w klonowania heterologicznego DNA w komórkach komórkach E. coli, E. coli, łączące w sobie cechy łączące w sobie cechy plazmidowego wektora i systemu do pakowania plazmidowego wektora i systemu do pakowania w główki bakteriofagów (obecność elementów w główki bakteriofagów (obecność elementów cosN cosN lublub pac pac)). . Wielkość klonowanego fragmentu DNA Wielkość klonowanego fragmentu DNA ograniczana jest pojemnością główki faga.ograniczana jest pojemnością główki faga. Zrekombinowane DNA przenoszone jest do Zrekombinowane DNA przenoszone jest do komórek metodą transdukcji, której towarzyszy komórek metodą transdukcji, której towarzyszy recyrkularyzacja w komórce bakterii. recyrkularyzacja w komórce bakterii.

Page 22: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Wektory do przygotowywania Wektory do przygotowywania bibliotek genomowego DNAbibliotek genomowego DNA

Do wektorów tej grupy należą:Do wektorów tej grupy należą:kosmidykosmidy, wysokokopijne plazmidy oparte na replikonie ColE1 , wysokokopijne plazmidy oparte na replikonie ColE1 lub pMB1, zawierające sekwencję lub pMB1, zawierające sekwencję cosN, cosN, rozpoznawaną w rozpoznawaną w procesie pakowania DNA procesie pakowania DNA in vitro in vitro w główki bakteriofaga w główki bakteriofaga ;;fosmidyfosmidy, udoskonalone pochodne kosmidów, zachowujące ich , udoskonalone pochodne kosmidów, zachowujące ich cechy z wyjątkiem rodzaju replikonu, który w tym przypadku cechy z wyjątkiem rodzaju replikonu, który w tym przypadku pochodzi z plazmidu F, co obniża ich liczbę kopii do 1-2,pochodzi z plazmidu F, co obniża ich liczbę kopii do 1-2,pacmidypacmidy, zawierające sekwencję , zawierające sekwencję pac, pac, istotną podczas istotną podczas pakowania DNA w główki bakteriofaga P1, sekwencję pakowania DNA w główki bakteriofaga P1, sekwencję loxP, loxP, istotną do po-transdukcyjnej Cre-zależnej cyrkularyzacji istotną do po-transdukcyjnej Cre-zależnej cyrkularyzacji wektora, oraz dwa alternatywne replikony P1, plazmidowy wektora, oraz dwa alternatywne replikony P1, plazmidowy (niskokopijny, 1-2 kopie), do stabilnego utrzymywania wektora i (niskokopijny, 1-2 kopie), do stabilnego utrzymywania wektora i lityczny (wysokokopijny, 10-20 kopii), do amplifikacji wektora. lityczny (wysokokopijny, 10-20 kopii), do amplifikacji wektora. System zaopatrzono ponadto w element pozytywnej kontroli System zaopatrzono ponadto w element pozytywnej kontroli rekombinantów, w postaci genu rekombinantów, w postaci genu sacB. sacB. którego produkt którego produkt powoduje efekt letalny bakterii rosnących na podłożu z 5% powoduje efekt letalny bakterii rosnących na podłożu z 5% sacharozą.sacharozą.

Page 23: WEKTORY WYSPECJALIZOWANE Cechy budowy dobrych wektorów:

Ogromną zaletą tych systemów jest bardzo Ogromną zaletą tych systemów jest bardzo wydajny sposób wprowadzania DNA do wydajny sposób wprowadzania DNA do komórek bakteryjnych gospodarza, ale ich komórek bakteryjnych gospodarza, ale ich ograniczeniem jest maksymalna wielkość ograniczeniem jest maksymalna wielkość fragmentu DNA możliwa do upakowania w fragmentu DNA możliwa do upakowania w główce: 45 kpz dla faga główce: 45 kpz dla faga i 100 kpz dla P1. Z i 100 kpz dla P1. Z racji podwyższonej liczby kopii kosmidów, racji podwyższonej liczby kopii kosmidów, wektory te uważa się za niestabilne wektory te uważa się za niestabilne strukturalnie (35% rekombinacji), co zostało w strukturalnie (35% rekombinacji), co zostało w dużej mierze już wyeliminowane w fosmidach.dużej mierze już wyeliminowane w fosmidach.