Belangrijkste verschil - Vector klonen versus expressievector

Kloneringsvector en expressievector zijn twee soorten vectoren die in recombinant-DNA-technologie worden gebruikt om vreemde DNA-segmenten in een doelcel te dragen. Zowel klonerings- als expressievectoren omvatten de oorsprong van replicatie, unieke restrictieplaatsen en selecteerbare markergen in hun vectorsequenties. Zowel klonerings- als expressievectoren zijn zelfreplicatief vanwege de aanwezigheid van een replicatieoorsprong. Kloneringsvectoren kunnen ofwel plasmiden, cosmiden of bacteriofagen zijn. De grootste verschil tussen kloneringsvector en expressievector is dat: kloneringsvector wordt gebruikt om vreemde DNA-segmenten in een gastheercel te dragen, terwijl expressievector een type kloneringsvector is, die geschikte expressiesignalen met maximale genexpressie bevat.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is een kloonvector? – Definitie, typen, gebruik 2. Wat is een expressievector – Definitie, typen, gebruik 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen Cloning Vector en Expression Vector? – Overzicht van gemeenschappelijke kenmerken 4. Wat zijn de verschillen tussen Cloning Vector en Expression Vector? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: bacteriofagen, kloneringsvector, cosmiden, DNA, DNA-technologie, expressieconstructie, expressievector, oorsprong van replicatie, promotorregio, recombinant RNA, plasmiden, restrictieplaatsen, selecteerbare marker

Wat is een kloonvector?

Kloneringsvectoren dienen als drager-DNA-moleculen. Alle kloonvectoren hebben vier speciale kenmerken:

Er zijn veel keuzes van klassieke kloneringsvectoren zoals plasmiden, fagen en cosmiden, afhankelijk van het doel. De keuze van een kloneringsvector hangt af van de grootte van de insert en de toepassing.

Plasmiden

Plasmiden zijn natuurlijk voorkomende, extrachromosomale, dubbelstrengs DNA-moleculen, die in staat zijn om autonoom te repliceren in bacteriële cellen. De maximale grootte van de insert in plasmiden is 10 kb. Plasmiden worden gebruikt als kloneringsvectoren bij subklonering en stroomafwaartse manipulatie, cDNA-klonering en expressieassays. De pBR322 is een van de eerste plasmiden die genetisch gemanipuleerd zijn om te worden gebruikt in recombinante DNA-technologieën. Het pBR322-plasmide wordt in figuur 1 getoond.

Afbeelding 1: pBR322

fagen

Fagen zijn afgeleid van de bacteriofaag lambda waarin de cos-plaats van de bacteriofaag lambda het mogelijk maakt om in een faagkop te worden verpakt. De replicatie van vector-DNA in de gastheercel zal uiteindelijk cellysis veroorzaken. De grootte van het insert dat in een faagvector kan worden ingebracht is 5-12 kb. Faagvectoren worden gebruikt bij genomische DNA-klonering, cDNA-klonering en expressiebibliotheken.

cosmiden

Cosmiden zijn een soort plasmiden die de cos-plaats van bacteriofaag lambda bevatten. De cos-plaats van de bacteriofaag lambda maakt het mogelijk om in een faagkop te worden verpakt. Hoewel het een plasmide is, is het mogelijk dat de replicatie van cosmiden in de gastheercel de cel niet lyseert zoals in faagvectoren. De grootte van het insert dat in een cosmidevector kan worden gekloond is 35-45 kb. Cosmide-vectoren worden gebruikt in genomische bibliotheekconstructies.

Omdat zoogdiergenen vaak groter zijn dan 100 kb, kan de volledige gensequentie niet worden gekloneerd met klassieke kloneringsvectoren. Dit probleem wordt omzeild door de eigenschappen van gastheercelchromosomen na te bootsen in vectoren. Dit type vectoren wordt kunstmatige chromosoomvectoren genoemd. BAC's (bacteriële kunstmatige chromosoomvectoren), YAC's (kunstmatige chromosoomvectoren van gist) en MAC's (kunstmatige chromosoomvectoren van zoogdieren) zijn typen kunstmatige chromosoomvectoren.

BAC's

Bacteriële kunstmatige chromosoomvectoren zijn gebaseerd op Escherichia coli F-factorplasmide. De grootte van het insert dat in een BAC-vector kan worden gekloond is 75-300 kb. BAC-vectoren worden gebruikt bij de analyse van grote genomen.

YAC's

Gist kunstmatige chromosoomvectoren zijn gebaseerd op Saccharomyces cerevisiae centromeer, telomeer en andere autonoom replicerende sequenties. De grootte van het insert dat in een YAC-vector kan worden gekloond is 100-1 Mb. YAC-vectoren worden gebruikt bij de analyse van grote genomen.

MAC's

Zoogdier kunstmatige chromosoomvectoren zijn gebaseerd op het zoogdier centromeer, telomeer en de oorsprong van replicatie. De invoeggrootte in MAC's is 100 kb tot 1 Mb. MAC's worden gebruikt in dierlijke biotechnologie en menselijke gentherapie.

Wat is een expressievector

Expressievectoren, ook wel aangeduid als uitdrukkingsconstructie, zijn een soort plasmiden. Een speciaal gen wordt in een gastheercel geïntroduceerd door expressievectoren waar de expressie van het getransformeerde gen wordt vergemakkelijkt door de expressievector met behulp van cellulaire transcriptie- en translationele machinerie. Een expressievector omvat regulerende sequenties zoals enhancers en promotorregio's, die leiden tot een efficiënte genexpressie. Na de expressie van een bepaald eiwit zoals insuline in een gastheercel, moet het product worden gezuiverd uit de eiwitten van de gastheercel. Daarom wordt geïntroduceerd eiwit ofwel gelabeld met histidine (His-tag) of een ander eiwit. Om een ​​efficiënte expressie van het geïntroduceerde gen in een gastheercel te verkrijgen, moeten de volgende expressiesignalen in een expressievector worden geïntroduceerd.

Figuur 2: pGEX-3X

Overeenkomsten tussen klonenvector en expressievector

Verschil tussen klonenvector en expressievector

Definitie

Kloonvector: Kloneringsvector is een klein stukje DNA dat stabiel in een gastheercel kan worden gehouden. Het wordt gebruikt om genen in cellen te introduceren en tegelijkertijd talrijke kopieën van de insert te verkrijgen.

Expressievector: Expressievector is een plasmide dat wordt gebruikt om een ​​specifiek gen in een doelcel te introduceren en de mechanismen van de cel te beheersen om het relevante genproduct te produceren.

Rol

Kloonvector: Kloneringsvectoren worden gebruikt om talrijke kopieën van het ingevoegde DNA-segment te verkrijgen.

Expressievector: Expressievectoren worden gebruikt om genproduct van het ingevoegde DNA-segment te verkrijgen, ofwel een eiwit of RNA.

Types

Kloonvector: Kloneringsvectoren kunnen plasmiden, cosmiden, fagen, BAC's, YAC's of MAC's zijn.

Expressievector: Expressievector is een plasmidevector.

Kenmerken van de Vector

Vector klonen: Kloneringsvectoren omvatten een replicatieoorsprong, unieke restrictieplaatsen en een selecteerbare marker.

Expressievector: Expressievector omvat versterkers, promotorgebied, terminatiecodon, transcriptie-initiatiesequentie en translatie-initiatiesequentie in de vector naast de typische kenmerken van een kloneringsvector.

Conclusie

Kloneringsvectoren en expressievectoren worden gemakkelijk gebruikt in recombinant-DNA-technologie om vreemde DNA-segmenten in doelcellen te introduceren. Zowel kloneringsvectoren als expressievectoren zijn in staat om zichzelf in de gastheercel te repliceren. Kloneringsvectoren worden typisch gebruikt voor het introduceren van vreemde genen in doelcellen terwijl een groot aantal kopieën van het geïntroduceerde gen wordt verkregen. Expressievectoren worden gebruikt om het genproduct te verkrijgen, ofwel een eiwit of RNA van het geïntroduceerde gen in de gastheercel. De meeste recombinante eiwitten zoals insuline worden geproduceerd door het gebruik van expressievectoren. Het belangrijkste verschil tussen kloneringsvector en expressievector is de toepassing van elke vector in recombinant-DNA-technologie.

Verwijzing:

1. "Klonen van vectoren." Klonen en moleculaire analyse van genen. n.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 18 juni 2017. 2. "Shuttlevectoren en expressievectoren." Grenzeloos. Grenzeloos, 26 mei 2016. Web. Beschikbaar Hier. 18 juni 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "PBR322" door Ayacop (+ Yikrazuul) - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia2. "PGEX-3X-kloneringsvector" door Magnus Manske - Gemaakt door Magnus Manske (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia