Sự khác biệt chính - Vectơ nhân bản so với vectơ biểu hiện

Vectơ nhân bản và vectơ biểu hiện là hai loại vectơ, được sử dụng trong công nghệ ADN tái tổ hợp để mang các đoạn ADN ngoại lai vào tế bào đích. Cả vectơ nhân bản và vectơ biểu hiện đều bao gồm nguồn gốc của sự sao chép, các vị trí giới hạn duy nhất và gen đánh dấu có thể lựa chọn trong trình tự vectơ của chúng. Cả vectơ nhân bản và vectơ biểu hiện đều tự sao chép do sự hiện diện của nguồn gốc sao chép. Vectơ nhân bản có thể là plasmid, cosmid hoặc vi khuẩn. Các Sự khác biệt chính giữa vectơ nhân bản và vectơ biểu thức là vectơ nhân bản được sử dụng để mang các đoạn DNA ngoại lai vào tế bào chủ, trong khi vectơ biểu hiện là một loại vectơ nhân bản, chứa các tín hiệu biểu hiện phù hợp với biểu hiện gen tối đa.

Các lĩnh vực chính được bao phủ

1. Vectơ nhân bản là gì - Định nghĩa, Loại, Công dụng 2. Vectơ biểu thức là gì - Định nghĩa, Loại, Công dụng 3. Điểm giống nhau giữa Vectơ nhân bản và Vectơ biểu thức là gì - Sơ lược các đặc điểm chung 4. Sự khác biệt giữa Vectơ nhân bản và Vectơ biểu thức là gì - So sánh các điểm khác biệt chính

Các thuật ngữ chính: Vi khuẩn, Vectơ nhân bản, Cosmids, DNA, Công nghệ DNA, Cấu trúc biểu hiện, Vectơ biểu hiện, Nguồn gốc sao chép, Vùng thăng hoa, ARN tái tổ hợp, Plasmid, Vị trí hạn chế, Điểm đánh dấu có thể lựa chọn

Vectơ nhân bản là gì

Các vectơ nhân bản đóng vai trò như các phân tử DNA mang. Tất cả các vectơ nhân bản đều có bốn tính năng đặc biệt:

Có nhiều sự lựa chọn vectơ nhân bản cổ điển như plasmid, phage và cosmid tùy thuộc vào mục đích. Việc lựa chọn một vectơ nhân bản phụ thuộc vào kích thước của phần chèn và ứng dụng.

Plasmid

Plasmid là các phân tử DNA sợi đôi, ngoại nhiễm sắc thể, tự nhiên, có khả năng tự sao chép bên trong tế bào vi khuẩn. Giới hạn kích thước của đoạn chèn trong plasmid là 10 kb. Plasmid được sử dụng làm vectơ nhân bản trong thao tác nhân dòng và hạ nguồn, nhân bản cDNA và xét nghiệm biểu hiện. PBR322 là một trong những plasmid đầu tiên được biến đổi gen để sử dụng trong công nghệ DNA tái tổ hợp. Plasmid pBR322 được thể hiện trong hình 1.

Hình 1: pBR322

Thể thực khuẩn

Phage có nguồn gốc từ thực khuẩn lambda trong đó vị trí cos của lambda thực khuẩn thể cho phép nó được đóng gói thành một đầu thực khuẩn. Sự sao chép của DNA vector bên trong tế bào chủ cuối cùng sẽ gây ra sự ly giải tế bào. Kích thước của phần chèn có thể được chèn vào một vectơ phage là 5-12 kb. Các vectơ phage được sử dụng trong nhân bản DNA bộ gen, nhân bản cDNA và thư viện biểu hiện.

Cosmids

Cosmids là một loại plasmid chứa cos vị trí của thực khuẩn lambda. Vị trí cos của vi khuẩn lambda cho phép nó được đóng gói thành một đầu thực khuẩn. Mặc dù nó là một plasmid, sự sao chép của cosmid bên trong tế bào chủ có thể không làm tế bào bị ly giải như trong vectơ phage. Kích thước của phần chèn có thể được nhân bản thành một vectơ cosmid là 35-45 kb. Các vectơ Cosmid được sử dụng trong các cấu trúc thư viện bộ gen.

Vì các gen của động vật có vú thường có kích thước lớn hơn 100 kb, nên trình tự gen hoàn chỉnh không thể được nhân bản bằng các vectơ nhân bản cổ điển. Vấn đề này được giải quyết bằng cách bắt chước các đặc tính của nhiễm sắc thể tế bào chủ thành vectơ. Loại vectơ này được gọi là vectơ nhiễm sắc thể nhân tạo. BAC (vectơ nhiễm sắc thể nhân tạo của vi khuẩn), YAC (vectơ nhiễm sắc thể nhân tạo của nấm men) và MAC (vectơ nhiễm sắc thể nhân tạo của động vật có vú) là các loại vectơ nhiễm sắc thể nhân tạo.

BAC

Vectơ nhiễm sắc thể nhân tạo của vi khuẩn dựa trên plasmid yếu tố Escherichia coli F. Kích thước của phần chèn có thể được sao chép thành một vectơ BAC là 75-300 kb. Các vectơ BAC được sử dụng trong phân tích các bộ gen lớn.

YAC

Các vectơ nhiễm sắc thể nhân tạo của nấm men dựa trên tâm động Saccharomyces cerevisiae, telomere và các trình tự sao chép tự động khác. Kích thước của phần chèn có thể được sao chép thành một vectơ YAC là 100-1 Mb. Các vectơ YAC được sử dụng trong phân tích các bộ gen lớn.

MAC

Vectơ nhiễm sắc thể nhân tạo của động vật có vú dựa trên tâm động, telomere của động vật có vú và nguồn gốc của sự sao chép. Kích thước chèn trong MAC là 100 kb đến 1 Mb. MAC được sử dụng trong công nghệ sinh học động vật và liệu pháp gen người.

Vectơ biểu thức là gì

Vectơ biểu thức, còn được gọi là cấu trúc biểu thức, là một loại plasmid. Một gen đặc biệt được đưa vào tế bào chủ bằng các vectơ biểu hiện trong đó sự biểu hiện của gen đã biến nạp được tạo điều kiện thuận lợi bởi vectơ biểu hiện với việc sử dụng máy phiên mã và dịch mã tế bào. Một vectơ biểu hiện bao gồm các trình tự điều hòa như vùng tăng cường và vùng khởi động, dẫn đến biểu hiện gen hiệu quả. Sau khi biểu hiện của một loại protein cụ thể như insulin bên trong tế bào chủ, sản phẩm phải được tinh chế khỏi các protein của tế bào chủ. Trên tài khoản đó, protein được giới thiệu hoặc được gắn thẻ histidine (thẻ His) hoặc bất kỳ loại protein nào khác. Để có được sự biểu hiện hiệu quả của gen được đưa vào bên trong tế bào chủ, các tín hiệu biểu hiện sau đây cần được đưa vào một vectơ biểu hiện.

Hình 2: pGEX-3X

Điểm giống nhau giữa vectơ nhân bản và vectơ biểu hiện

Sự khác biệt giữa vectơ nhân bản và vectơ biểu hiện

Sự định nghĩa

Nhân bản Vector: Vectơ nhân bản là một đoạn DNA nhỏ có thể được duy trì ổn định trong tế bào chủ. Nó được sử dụng để đưa gen vào tế bào trong khi thu được nhiều bản sao của đoạn chèn.

Véc tơ biểu thức: Vectơ biểu hiện là một plasmid được sử dụng để đưa một gen cụ thể vào tế bào đích và các cơ chế của tế bào chỉ huy để tạo ra sản phẩm gen có liên quan.

Vai diễn

Nhân bản Vector: Các vectơ nhân bản được sử dụng để thu được nhiều bản sao của đoạn DNA được chèn vào.

Véc tơ biểu thức: Các vectơ biểu hiện được sử dụng để thu được sản phẩm gen của đoạn ADN được chèn vào, là protein hoặc ARN.

Các loại

Nhân bản Vector: Các vectơ nhân bản có thể là plasmid, cosmid, phage, BAC, YAC hoặc MAC.

Véc tơ biểu thức: Vectơ biểu hiện là một vectơ plasmid.

Đặc điểm của Vector

Nhân bản vector: Các vectơ nhân bản bao gồm nguồn gốc sao chép, các vị trí hạn chế duy nhất và một điểm đánh dấu có thể chọn.

Véc tơ biểu thức: Vectơ biểu hiện bao gồm các chất tăng cường, vùng khởi động, codon kết thúc, trình tự bắt đầu phiên mã và trình tự bắt đầu dịch mã trong vectơ ngoài các đặc điểm điển hình của vectơ nhân bản.

Phần kết luận

Vectơ nhân bản và vectơ biểu hiện được sử dụng dễ dàng trong công nghệ ADN tái tổ hợp để đưa các đoạn ADN ngoại lai vào tế bào đích. Cả vectơ nhân bản và vectơ biểu hiện đều có khả năng tự sao chép bên trong tế bào chủ. Các vectơ nhân bản thường được sử dụng để đưa các gen ngoại lai vào tế bào đích trong khi đạt được nhiều bản sao của gen được đưa vào. Các vectơ biểu hiện được sử dụng để thu được sản phẩm gen, là protein hoặc ARN của gen được đưa vào bên trong tế bào chủ. Hầu hết các protein tái tổ hợp như insulin được sản xuất bằng cách sử dụng các vectơ biểu hiện. Sự khác biệt chính giữa vector nhân bản và vector biểu hiện là ứng dụng của mỗi vector trong công nghệ DNA tái tổ hợp.

Thẩm quyền giải quyết:

1. "Nhân bản Vectơ." Nhân bản và phân tích phân tử của gen. N.p., n.d. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 18 tháng 6 năm 2017. 2. “Vectơ con thoi và vectơ biểu thức.” Vô biên. Vô biên, 26 Tháng Năm 2016. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 18 tháng 6 năm 2017.

Hình ảnh lịch sự:

1. “PBR322” của Ayacop (+ Yikrazuul) - Tác phẩm riêng (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia2. “Vectơ nhân bản PGEX-3X” của Magnus Manske - Được tạo bởi Magnus Manske (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia