Clonage de gènes et vecteurs

Lorsque les généticiens utilisent de petits morceaux d'ADN pour cloner un gène et créer un organisme génétiquement modifié (organisme génétiquement modifié), cet ADN est appelé vecteur.

Dans le clonage moléculaire, le vecteur est une molécule d'ADN qui sert de support pour le transfert ou l'insertion de gène (s) étranger (s) dans une autre cellule, où il peut être répliqué et / ou exprimé. Les vecteurs font partie des outils essentiels pour le clonage de gènes et sont plus utiles s'ils codent également une sorte de gène marqueur codant pour une molécule de bioindicateur qui peut être mesurée dans une évaluation biologique pour assurer leur insertion et leur expression dans l'hôte organisme.

Plus précisément, un vecteur de clonage est de l'ADN prélevé sur un virus, un plasmide ou des cellules (d'organismes supérieurs) à insérer avec un fragment d'ADN étranger à des fins de clonage. Étant donné que le vecteur de clonage peut être maintenu de manière stable dans un organisme, le vecteur contient également des caractéristiques qui permettent l'insertion ou l'élimination commode d'ADN. Après avoir été cloné dans un vecteur de clonage, le fragment d'ADN peut encore être sous-cloné dans un autre vecteur qui peut être utilisé avec encore plus de spécificité.

Dans certains cas, les virus sont utilisés pour infecter les bactéries. Ces virus sont appelés bactériophages, ou phage, pour faire court. Les rétrovirus sont d'excellents vecteurs pour introduire des gènes dans des cellules animales. Les plasmides, qui sont des morceaux d'ADN circulaires, sont les vecteurs les plus couramment utilisés pour introduire de l'ADN étranger dans les cellules bactériennes. Ils portent souvent des gènes de résistance aux antibiotiques qui peuvent être utilisés pour tester l'expression de l'ADN plasmidique, sur des plaques de Petri antibiotiques.

Le transfert de gènes dans les cellules végétales est généralement effectué à l'aide de la bactérie du sol Agrobacterium tumefaciens, qui agit comme un vecteur et insère un gros plasmide dans la cellule hôte. Seules les cellules contenant le vecteur de clonage se développeront en présence d'antibiotiques.

Les six principaux types de vecteurs sont:

• Plasmide. ADN extrachromosomique circulaire qui se réplique de manière autonome à l'intérieur de la cellule bactérienne. Les plasmides ont généralement un nombre de copies élevé, comme pUC19 qui a un nombre de copies de 500 à 700 copies par cellule.
• Phage. Molécules d'ADN linéaires dérivées du bactériophage lambda. Il peut être remplacé par de l'ADN étranger sans perturber son cycle de vie.
• Cosmides. Une autre molécule d'ADN extrachromosomique circulaire qui combine les caractéristiques des plasmides et du phage.
• Chromosomes artificiels bactériens. Basé sur des plasmides bactériens mini-F.
• Chromosomes artificiels de levure. Il s'agit d'un chromosome artificiel qui contient des télomères (tampons jetables aux extrémités des chromosomes qui sont coupés lors de la division cellulaire) avec origines de la réplication, un centromère de levure (partie d'un chromosome qui relie les chromatides sœurs ou une dyade), et un marqueur sélectionnable pour l'identification dans la levure cellules.
• Chromosome artificiel humain. Ce type de vecteur est potentiellement utile pour la livraison de gènes dans les cellules humaines, et un outil pour les études d'expression et la détermination de la fonction chromosomique humaine. Il peut porter un très gros fragment d'ADN.

Tous les vecteurs modifiés ont une origine de réplication (un réplicateur), un site de clonage (situé là où l'insertion d'ADN étranger non plus perturbe la réplication ou l'inactivation des marqueurs essentiels), et un marqueur sélectionnable (généralement un gène qui fournit une résistance à un antibiotique.)