Вектором в генетической инженерии называют молекулу ДНК способную самостоятельно включать чужеродную ДНК, переносить её из клетки в клетку и стабильно выполнять свою функцию в другой клетке. Векторы также используются для выделения из клетки клонированной ДНК, создания in vitro рекомбинантных ДНК и введение их в клетку. Встраивание и репликация векторов в клетке зависит от клеточных белков, поэтому для каждого вида клеток необходимо конструировать свои векторы. Наиболее подходящие кандидаты на роль векторов: ДНК плазмид и вирусов (в том числе и фагов).
Плазмиды определяют как стабильно наследуемые внехромосомные генетические элементы. Они являются обычным компонентом бактериальных клеток, но встречаются также и у низших эукариот. В большинстве случаев плазмиды представляют собой суперскрученные ковалентно-замкнутые кольцевые молекулы ДНК длиной от 2 до 600 т.п.н. Они существуют и реплицируются независимо от хромосомы бактерий, хотя и используют для этого тот же самый ферментативный аппарат клетки. Выделяют два вида плазмид: трансмиссивные, передающиеся от одной бактерии к другой при коньюгации, и нетрансмиссивные, не передающиеся. Перечислим общие свойства плазмид: автономная репликация, интеграция в бактериальную хромосому, коньюгация (перенос копии плазмиды в другую клетку), мобилизация (свойство неконьюгативной плазмиды переноситься в другую клетку с помощью коньюгативной плазмиды), несовместимость (нестабильное существование плазмиды в одной клетке), стабильность, поверхностное исключение (если в клетке уже есть коньюгативная плазмида то другая плазмида проходит в клетку с трудом).
Кроме плазмид перенос молекул ДНК осуществляется с помощью фагов. Данное явление получило название трансдукция. То есть после инфицирования клеток фагом фрагмент ДНК встраивается в бактериальную ДНК и проявляется фенотипически. Наиболее распространённым является фаг λ.
Для полноценного выполнения своих функций любой вектор, как плазмидный, так и фаговый должен обладать следующими свойствами:
1. иметь ограниченное число мест расщепления определённой рестриктазой (желательно один);
2. содержать генетический маркер, который может быть использован для отбора клонов, несущих гибридные ДНК, после введения в чувствительные клетки смеси молекул ДНК, полученных в процессе рекомбинации in vitro;
3. не должен терять репликативной функции при встройке фрагмента ДНК.
Векторные молекулы играют важную роль на этапе клонирования in vivo изучаемых последовательностей ДНК. При этом каждый конкретный вектор рассматривается для каждой генно-инженерной системы отдельно. Всё вместе это подняло на качественно новый уровень исследования структурно-функциональной организации геномов как прокариотиеских, так и эукариотических организмов.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему