ההבדל העיקרי - שיבוט וקטור מול וקטור ביטוי

וקטור שיבוט וקטור ביטוי הם שני סוגים של וקטורים, המשמשים בטכנולוגיית DNA רקומביננטי לשאת קטעי DNA זרים לתא מטרה. וקטורי השיבוט והביטוי כוללים את מקור השכפול, אתרי הגבלה ייחודיים וגן סמן לבחירה ברצפים הווקטוריים שלהם. וקטורי השיבוט והביטוי משכפלים את עצמם עקב הימצאות מקור של שכפול. וקטורים שיבוט יכולים להיות פלסמידים, קוסמידים או בקטריופאגים. ה ההבדל העיקרי בין וקטור שיבוט ווקטור ביטוי הוא זה וקטור שיבוט משמש לשאת קטעי DNA זרים לתא מארח, ואילו וקטור ביטוי הוא סוג של וקטור שיבוט, המכיל אותות ביטוי מתאימים עם ביטוי גני מקסימלי.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהו וקטור שיבוט - הגדרה, סוגים, שימושים 2. מהו וקטור ביטוי - הגדרה, סוגים, שימושים 3. מהם קווי הדמיון בין וקטור שיבוט ווקטור ביטוי - מתאר תכונות משותפות 4. מה ההבדלים בין וקטור שיבוט ווקטור ביטוי - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: בקטריופאגים, וקטור שיבוט, קוסמידס, DNA, טכנולוגיית DNA, קונסטרוקציית ביטוי, וקטור ביטוי, מקור השכפול, אזור היזם, RNA רקומביננטי, פלסמידים, אתרי הגבלה, סמן לבחירה

מהו וקטור שיבוט

וקטורים שיבוט משמשים כמולקולות DNA נושאות. כל וקטורי השיבוט נושאים ארבע תכונות מיוחדות:

ישנן אפשרויות רבות של וקטורים שיבוט קלאסיים כמו פלסמידים, פאגים וקוסמידים בהתאם למטרה. הבחירה של וקטור שיבוט תלויה בגודל הכנס והיישום.

פלסמידים

פלסמידים הם מולקולות DNA, אקסטרכרומוזומליות, בעלות שני גדילים באופן טבעי, המסוגלות לשכפל אוטונומית בתוך תאים חיידקיים. מגבלת הגודל של הכנס בפלסמידים היא 10 קילוגרם. פלסמידים משמשים וקטורים שיבוט במניפולציות משנה ושיטור במורד הזרם, שיבוט cDNA ומבחני ביטוי. ה- pBR322 הוא אחד מהפלסמידים הראשונים שהונדסו גנטית לשימוש בטכנולוגיות DNA רקומביננטיות. הפלסמיד pBR322 מוצג באיור 1.

איור 1: pBR322

פאגים

הפאגים נגזרים מהחיידק הבקטריופאג שבו אתר ה- cos של הלקטה הבקטריופאג מאפשר לארוז אותו לראש פאג. שכפול ה- DNA הווקטורי בתוך התא המארח יגרום בסופו של דבר לתמוגה של התא. גודל הכנס שניתן להכניס אותו לווקטור הפאגים הוא 5-12 קב. וקטורי הפאג משמשים בשיבוט DNA גנומי, שיבוט cDNA וספריות ביטוי.

קוסמידס

קוסמידס הם סוג של פלסמידים המכילים את מקומו של בקטריופאג למבה. האתר הקוסם של הלקטרה הבקטריופאג מאפשר לארוז אותו לראש פאג. למרות שמדובר בפלסמיד, שכפול הקוסמידות בתוך התא המארח עשוי שלא לסלק את התא כמו בווקטורי הפאגים. גודל הכנס שניתן לשכפל לתוך וקטור קוסמיד הוא 35-45 קילו־בייט. וקטורים קוסמיד משמשים במבנים של ספרייה גנומית.

מכיוון שלרוב גנים של יונקים גדולים מ -100 קילו -בתים, לא ניתן לשכפל את רצף הגנים המלא עם וקטורים שיבוט קלאסיים. בעיה זו עוקפת על ידי חיקוי התכונות של הכרומוזומים של תא המארח לווקטורים. סוג זה של וקטורים נקרא וקטורים של כרומוזומים מלאכותיים. BACs (וקטורים של כרומוזומים מלאכותיים חיידקיים), YACs (וקטורים של כרומוזומים מלאכותיים של שמרים) ו- MACs (וקטורים של כרומוזומים מלאכותיים ביונקים) הם סוגים של וקטורים של כרומוזומים מלאכותיים.

BACs

וקטורים של כרומוזומים מלאכותיים חיידקיים מבוססים על פלסמיד גורם Escherichia coli F. גודל הכנס שניתן לשכפל לתוך וקטור BAC הוא 75-300 קילו־בייט. וקטורי BAC משמשים בניתוח גנום גדול.

YACs

וקטורי כרומוזום מלאכותיים שמרים מבוססים על Saccharomyces cerevisiae centromere, telomere ורצפים משוכפלים אוטונומיים אחרים. גודל הכנס שניתן לשכפל לתוך וקטור YAC הוא 100-1 Mb. וקטורי YAC משמשים בניתוח גנום גדול.

מכשירי MAC

וקטורים של כרומוזומים מלאכותיים יונקים מבוססים על הצנטרומר היונקי, הטלומרים ומקור השכפול. גודל הכנס ב- MAC הוא 100 kb עד 1 Mb. מכשירי MAC משמשים לביוטכנולוגיה של בעלי חיים וטיפול גנטי בבני אדם.

מהו וקטור ביטוי

וקטורי ביטוי, המכונים גם מבנה ביטוי, הם סוג של פלסמידים. גן מיוחד מוחדר לתא מארח על ידי וקטורי ביטוי שבהם הביטוי של הגן שהופך מתאפשר על ידי וקטור הביטוי בעזרת מכונות תמלול ותעתיק של תאים. וקטור ביטוי כולל רצפים רגולטוריים כמו משפרים ואזורי מקדם, המובילים לביטוי גנים יעיל. לאחר ביטוי של חלבון מסוים כמו אינסולין בתוך תא מארח, יש לטהר את המוצר מהחלבונים של התא המארח. על חשבון זה, חלבון שהוכנס מתויג עם היסטדין (התג שלו) או כל חלבון אחר. על מנת להשיג ביטוי יעיל של הגן שהוצג בתוך תא מארח, יש להכניס את אותות הביטוי הבאים לתוך וקטור ביטוי.

איור 2: pGEX-3X

קווי דמיון בין שיבוט וקטור וקטור ביטוי

ההבדל בין שיבוט וקטור ווקטור ביטוי

הַגדָרָה

וקטור שיבוט: וקטור שיבוט הוא פיסת DNA קטנה שניתן לשמור עליה ביציבות בתוך תא מארח. הוא משמש להכנסת גנים לתאים תוך קבלת עותקים רבים של הכנס.

וקטור ביטוי: וקטור הביטוי הוא פלסמיד המשמש להכנסת גן ספציפי לתא המטרה ולמנגנוני תא הפיקוד לייצור המוצר הגנטי הרלוונטי.

תַפְקִיד

וקטור שיבוט: וקטורים שיבוט משמשים להשגת עותקים רבים של קטע ה- DNA שהוכנס.

וקטור ביטוי: וקטורי ביטוי משמשים להשגת תוצר גנטי של קטע ה- DNA שהוכנס, חלבון או RNA.

סוגים

וקטור שיבוט: וקטורים שיבוט יכולים להיות פלסמידים, קוסמידים, פאגים, BACs, YACs או MACs.

וקטור ביטוי: וקטור ביטוי הוא וקטור פלסמיד.

תכונות הווקטור

וקטור שיבוט: וקטורים שיבוט מהווים מקור לשכפול, אתרי הגבלה ייחודיים וסמן לבחירה.

וקטור ביטוי: וקטור הביטוי כולל משפרים, אזור מקדם, קודון סיום, רצף התחלת שעתוק ורצף התחלת תרגום בווקטור בנוסף לתכונות האופייניות של וקטור שיבוט.

סיכום

וקטורים שיבוט וקטורי ביטוי משמשים בקלות בטכנולוגיית ה- DNA רקומביננטי על מנת להכניס מקטעי DNA זרים לתאי מטרה. וקטורי שיבוט וקטורי ביטוי מסוגלים לשכפל בעצמם בתוך התא המארח. וקטורים שיבוט משמשים בדרך כלל להכנסת גנים זרים לתאי המטרה תוך השגת עותקים רבים של הגן שהוצג. וקטורי ביטוי משמשים להשגת תוצר הגנים, חלבון או RNA של הגן שהוצג בתוך התא המארח. רוב החלבונים רקומביננטיים כמו אינסולין מיוצרים על ידי שימוש בווקטורי ביטוי. ההבדל העיקרי בין וקטור שיבוט ווקטור ביטוי הוא היישום של כל וקטור בטכנולוגיית DNA רקומביננטי.

התייחסות:

1. "וקטורים שיבוט". שיבוט וניתוח מולקולרי של גנים. נ.פ., נ.ד. אינטרנט. זמין פה. 18 ביוני 2017. 2. "וקטורי הסעות וקטורי ביטוי". לְלֹא גְבוּל. ללא גבולות, 26 במאי 2016. אינטרנט. זמין פה. 18 ביוני 2017.

באדיבות התמונה:

1. "PBR322" מאת Ayacop (+ Yikrazuul) - עבודה משלו (תחום ציבורי) באמצעות Commons Wikimedia2. "וקטור שיבוט PGEX-3X" מאת מגנוס מאנסקה-נוצר על ידי מגנוס מאנסקה (CC BY-SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia