שיבוט גנים וקטורים

כאשר גנטיקאים משתמשים בחלקים קטנים של DNA כדי לשבט גן ולייצר אורגניזם מהונדס גנטית (GMO), ש- DNA נקרא וקטור.

בשיבוט מולקולרי, הווקטור הוא מולקולת DNA המשמשת כנשא להעברת או החדרת גן (ים) זרים לתא אחר, שם ניתן לשכפל אותו ו / או לבוא לידי ביטוי. וקטורים הם בין כלים חיוניים לשיבוט גנים והם מועילים ביותר אם הם גם מקודדים סוג כלשהו של גן סמן המקודד מולקולה ביו-אינדיקטורית ניתן למדוד בהערכה ביולוגית בכדי להבטיח את החדרתם ואת ביטוים במארח אורגניזם.

באופן ספציפי, וקטור שיבוט הוא DNA הנלקח מנגיף, פלסמיד או תאים (של אורגניזמים גבוהים יותר) שיוחדרו עם שבר DNA זר למטרות שיבוט. מכיוון שניתן לשמור על וקטור השיבוט בצורה יציבה באורגניזם, הווקטור מכיל גם תכונות המאפשרות החדרה או הסרה של DNA נוח. לאחר השיבוט לתוך וקטור שיבוט, ניתן לשלב עוד יותר את שבר ה- DNA לווקטור אחר שניתן להשתמש בו עוד יותר ספציפיות.

במקרים מסוימים, נגיפים משמשים להדבקת חיידקים. נגיפים אלו נקראים חיידקים בקטריופיים, או פאגים, בקיצור. וירוסים רטרו הם ווקטורים מצוינים להכנסת גנים לתאי בעלי חיים. פלסמידים, שהם חתיכות DNA עגולות, הם הווקטורים הנפוצים ביותר המשמשים להכנסת DNA זר לתאי חיידקים. לעתים קרובות הם נושאים גנים עמידים לאנטיביוטיקה בהם ניתן להשתמש לבדיקת ביטוי של ה- DNA מהפלסמיד, על צלחות פטרי אנטיביוטיות.

העברת גנים לתאי צמחים מתבצעת בדרך כלל באמצעות חיידק האדמה Agrobacterium tumefaciens, הפועל כוקטור ומכניס פלסמיד גדול לתא המארח. רק אותם תאים המכילים את וקטור השיבוט יגדלו כאשר קיימים אנטיביוטיקה.

ששת סוגי הווקטורים העיקריים הם:

• פלסמיד. DNA חוץ-כרומוזומלי מעגלי המשכפל באופן אוטונומי בתא החיידק. בדרך כלל יש לפלסמידדים מספר עותק גבוה, כמו pUC19 שיש לו מספר עותק של 500-700 עותקים לתא.
• פאג '. מולקולות DNA לינאריות שמקורן בבקטריופאג למבה. ניתן להחליף אותו ב- DNA זר מבלי לשבש את מחזור חייו.
• קוסמידים. מולקולת DNA חוץ-כרומוזומלית עגולה המשלבת תכונות של פלסמידים ופאג'ים.
• כרומוזומים מלאכותיים חיידקיים. מבוסס על פלסמידות מיני-F חיידקיות.
• כרומוזומים מלאכותיים שמרים. זהו כרומוזום מלאכותי המכיל טלומרים (מאגרים חד פעמיים בקצות הכרומוזומים המנותקים במהלך חלוקת התא) עם מקורות שכפול, צנטרומרים שמרים (חלק מכרומוזום המקשר בין כרומטות אחות או דיאדה) וסמן לבחירה לזיהוי בשמרים. תאים.
• כרומוזום מלאכותי אנושי. סוג זה של וקטור שימושי באופן פוטנציאלי למסירת גנים לתאים אנושיים, וכלי למחקרי ביטוי ולקביעת תפקוד הכרומוזום האנושי. זה יכול לשאת שבר DNA גדול מאוד.

לכל הווקטורים המהונדסים מקורם של שכפול (משכפל), אתר שיבוט (ממוקם במקום החדרת DNA זר לא משבש שכפול או הפעלה של סמנים חיוניים) וסמן לבחירה (בדרך כלל גן המספק התנגדות ל אנטיביוטיקה.)