Kloning dan Vektor Gen

Ketika ahli genetika menggunakan potongan-potongan kecil DNA untuk mengkloning gen dan membuat organisme yang dimodifikasi secara genetik (GMO), DNA itu disebut vektor.

Dalam kloning molekuler, vektor adalah molekul DNA yang berfungsi sebagai pembawa untuk transfer atau penyisipan gen asing ke dalam sel lain, di mana ia dapat direplikasi dan / atau diekspresikan. Vektor adalah di antara alat penting untuk kloning gen dan paling berguna jika mereka juga menyandikan semacam gen penanda yang menyandikan molekul bioindikator itu dapat diukur dalam penilaian biologis untuk memastikan penyisipan, dan ekspresi mereka, dalam inang organisme.

Secara khusus, vektor kloning adalah DNA yang diambil dari virus, plasmid, atau sel (organisme yang lebih tinggi) untuk dimasukkan dengan fragmen DNA asing untuk keperluan kloning. Karena vektor kloning dapat dipertahankan secara stabil dalam suatu organisme, vektor tersebut juga berisi fitur yang memungkinkan penyisipan atau penghilangan DNA yang nyaman. Setelah dikloning ke vektor kloning, fragmen DNA dapat lebih lanjut dikloning ke vektor lain yang dapat digunakan dengan lebih spesifik.

Dalam beberapa kasus, virus digunakan untuk menginfeksi bakteri. Virus ini disebut bakteriofag, atau fag, singkatnya. Retrovirus adalah vektor yang sangat baik untuk memasukkan gen ke dalam sel hewan. Plasmid, yang merupakan potongan DNA melingkar, adalah vektor yang paling umum digunakan untuk memasukkan DNA asing ke dalam sel bakteri. Mereka sering membawa gen resistensi antibiotik yang dapat digunakan untuk menguji ekspresi DNA plasmid, pada lempeng Petri antibiotik.

Pemindahan gen ke dalam sel tanaman biasanya dilakukan dengan menggunakan bakteri tanah Agrobacterium tumefaciens, yang bertindak sebagai vektor dan menyisipkan plasmid besar ke dalam sel inang. Hanya sel-sel yang mengandung vektor kloning akan tumbuh ketika antibiotik hadir.

Enam jenis vektor utama adalah:

• Plasmid. DNA ekstrachromosom sirkular yang bereplikasi secara otonom di dalam sel bakteri. Plasmid umumnya memiliki jumlah salinan yang tinggi, seperti pUC19 yang memiliki jumlah salinan 500-700 salinan per sel.
• Fag. Molekul DNA linier berasal dari bacteriophage lambda. Itu bisa diganti dengan DNA asing tanpa mengganggu siklus hidupnya.
• Kosmid. Molekul DNA ekstrachromosomal bundar lain yang menggabungkan fitur plasmid dan fag.
• Kromosom Buatan Bakteri. Didasarkan pada bakteri mini-F plasmid.
• Kromosom Buatan Ragi. Ini adalah kromosom buatan yang mengandung telomer (penyangga sekali pakai pada ujung kromosom yang terputus saat pembelahan sel) dengan asal-usul replikasi, ragi sentromer (bagian dari kromosom yang menghubungkan kromatid saudara perempuan atau angka dua), dan penanda yang dapat dipilih untuk identifikasi dalam ragi sel.
• Kromosom Buatan Manusia. Jenis vektor ini berpotensi bermanfaat untuk pengiriman gen ke dalam sel manusia, dan alat untuk studi ekspresi dan menentukan fungsi kromosom manusia. Ini dapat membawa fragmen DNA yang sangat besar.

Semua vektor rekayasa memiliki asal replikasi (replikator), situs kloning (terletak di mana penyisipan DNA asing tidak mengganggu replikasi atau inaktivasi penanda penting), dan penanda yang dapat dipilih (biasanya gen yang memberikan resistensi terhadap suatu antibiotika.)