Nhân bản DNA là một quá trình quan trọng cho phép nhân giống các đoạn DNA quan trọng của sinh vật. Nó đòi hỏi phải nối DNA cụ thể với DNA vector để tạo DNA tái tổ hợp biến thành sinh vật chủ. Vectơ là một phân tử DNA hoạt động như một phương tiện để mang vật liệu di truyền lạ vào một tế bào hoặc sinh vật khác. Nó cần có khả năng sao chép bên trong cơ thể vật chủ và tạo ra nhiều bản sao DNA tái tổ hợp. Có nhiều loại vectơ khác nhau được sử dụng trong nhân bản DNA. Nhiễm sắc thể nhân tạo nấm men (YAC) và vector phage M13 là hai loại trong số đó. Sự khác biệt chính giữa vectơ YAC và M13 là YAC là một nhiễm sắc thể nhân tạo sao chép trong các tế bào nấm men trong khi M13 phage vector là một DNA vòng tròn đơn của vi khuẩn M13 sao chép trong E coli tế bào.
NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. YAC là gì
3. Vector M13 Phage là gì
4. So sánh cạnh nhau - YAC vs M13 Phage Vector
5. Tóm tắt
YAC là một nhiễm sắc thể được xây dựng nhân tạo, có khả năng mang một đoạn lớn DNA ngoại lai và sao chép bên trong các tế bào nấm men. Nó có các trình tự sao chép hướng tâm, telomere và tự động cần thiết cho sự nhân rộng và ổn định. YAC cũng phải có một điểm đánh dấu chọn lọc hoặc điểm đánh dấu và các trang web hạn chế để biến nó thành một vectơ nhân bản hiệu quả. Các chuỗi lớn từ 1000 kb đến 2000 kb có thể được chèn vào YAC và chuyển vào men.
Hình 01: Vector YAC
Vi khuẩn M13 là một loại vi-rút lây nhiễm và nhân lên E coli. Bộ gen của vi khuẩn M13 có kích thước nhỏ, khoảng 6,7 kb. Nó là một DNA đơn chuỗi, tròn và cảm giác tích cực. Virus này đặc biệt lây nhiễm E coli vi khuẩn qua F pilus. Khi nó xâm nhập vào ssDNA vào vi khuẩn, nó sẽ tổng hợp chuỗi bổ sung của nó và trở thành DSDNA hoặc dạng sao chép (RF) của M13. RF có thể hoạt động giống như một plasmid trong cơ thể vật chủ. DSDNA sao chép trong E coli và tạo ra ssDNA mang các phage mới. Những phage mới này liên tục được phát hành từ E coli mà không giết chết tế bào chủ. Tuy nhiên, nhiễm trùng làm chậm sự phát triển của E Coli. DSDNA có thể được chiết xuất từ tế bào vi khuẩn và được sử dụng làm vectơ trong nhân bản DNA. Chúng được gọi là vectơ phage M13. Chúng có thể dễ dàng thao tác và sử dụng tương tự như các vectơ plasmid.
Khả năng lây nhiễm vốn có của các phage M13 này đóng vai trò là một phẩm chất tốt được sử dụng như một vector trong nhân bản gen. Khi phát triển M13 thành một vectơ, một số yếu tố nên được kết hợp vào bộ gen của nó. Chúng là một gen của protein lac repressor (lac I), vùng gần nhất của người vận hành lac Z gen, một chất xúc tiến lac và một vị trí nhân bản (polylinker). Khi DSDNA của M13 được sử dụng làm vectơ, nó có thể được coi là một vectơ plasmid. Tuy nhiên, việc sử dụng ssDNA M13 có lợi thế trong giải trình tự DNA và gây đột biến theo hướng địa điểm.
Vì vector phage M13 mang nhiều trang web nhân bản trong lacZ có thể dễ dàng xác định các vectơ kết hợp lại bằng cách sàng lọc khuẩn lạc màu xanh / trắng trên các tấm thạch chứa IPTG và X-Gal. Các mảng xanh được tạo ra trên các tấm không chứa các phage kết hợp lại. Do đó, các phage có chèn có thể được chọn cho mục đích nhân bản.
Hình 02: Vi khuẩn M13
YAC vs M13 Phage Vector | |
YAC là một nhiễm sắc thể biến đổi gen có khả năng mang một đoạn lớn DNA ngoại lai và sao chép bên trong các tế bào nấm men. | Vectơ phage M13 là một vec tơ virus được phát triển bởi vi khuẩn M13 được sử dụng để chèn DNA ngoại lai vào E coli. |
Mục đích | |
Các YAC được thiết kế để sao chép các đoạn DNA bộ gen lớn vào men. | Các vectơ phage M13 được sử dụng để chèn DNA ngoại lai vào E coli. |
Chèn chiều dài | |
YAC có thể chứa các phần chèn gen có kích thước megabase (1000 kb - 2000 kb). | Kích thước của chèn là khoảng 1.500 bps. |
Xây dựng | |
YAC DNA rất khó để tinh chế nguyên vẹn và đòi hỏi nồng độ cao để tạo ra hệ thống vectơ YAC. | Nó xảy ra thông qua chuỗi electron quang hợp tuần hoàn. |
Ổn định | |
YAC không ổn định. | Các phage M13 có thể được trích xuất dễ dàng. |
Kích thước | |
Enzyme là các phân tử lớn hơn. | M13 phage ổn định hơn YAC. |
YAC là một hệ thống vectơ được xây dựng nhân tạo sử dụng một vùng nhiễm sắc thể nấm men cụ thể để chèn các phân đoạn lớn của vật liệu di truyền vào các tế bào nấm men. M13 phage vector là một hệ thống vectơ có nguồn gốc từ vi khuẩn M 13 sử dụng E coli là sinh vật chủ. Đây là sự khác biệt chính giữa YAC và M13 Phage Vector. Cả hai đều hữu ích như nhau trong công nghệ DNA tái tổ hợp và nhân bản gen.
Tài liệu tham khảo:
1. Vector Vector. Di truyền-ghi chú - Vector. N.p., n.d. Web. 16 tháng 5 năm 2017. https://genetic-notes.wikispaces.com/Vector
2. Nhiễm sắc thể nhân tạo nấm men. Wikipedia. Wikimedia Foundation, ngày 21 tháng 4 năm 2017. Web. Ngày 16 tháng 5 năm 2017. .
Hình ảnh lịch sự:
1. M13B13 By J3D3 - Công việc riêng (CC BY-SA 3.0) qua Wikimedia Commons