Искусственная хромосома, полученная из P1
ДНК-вектор, используемый в биоинженерии

Искусственная хромосома , полученная из P1, или PAC, представляет собой конструкцию ДНК, полученную из ДНК бактериофагов P1 и бактериальной искусственной хромосомы . Она может нести большие количества (около 100–300 килопарануклеотидов ) других последовательностей для различных биоинженерных целей в бактериях . Это один из типов эффективного вектора клонирования, используемого для клонирования фрагментов ДНК (размер вставки от 100 до 300 кб; в среднем 150 кб) в клетках Escherichia coli . [1]

История ПАК

Бактериофаг P1 был впервые выделен доктором Джузеппе Бертани . В своем исследовании он заметил, что лизоген производил аномальные ненепрерывные фаги, а позже обнаружил, что фаг P1 был произведен из штамма лизогена Lisbonne, в дополнение к бактериофагам P2 и P3. P1 обладает способностью копировать геном хозяина бактерии и интегрировать эту информацию ДНК в других хозяев бактерий, что также известно как генерализованная трансдукция . [2] Позднее, в 1990-х годах, P1 был разработан как вектор клонирования Натом Стернбергом и коллегами. Он способен к рекомбинации Cre-Lox . [3] [4] Векторная система P1 была впервые разработана для переноса относительно больших фрагментов ДНК в плазмидах (95-100 кб). [4]

Строительство

PAC имеет 2 сайта loxP , которые могут использоваться фаговыми рекомбиназами для формирования продукта из его распознавания гена cre- во время рекомбинации Cre-Lox . Этот процесс кольцевидирует цепь ДНК, образуя плазмиду , которую затем можно вставить в бактерии, такие как Escherichia coli . [4] Трансформация обычно выполняется с помощью электропорации , которая использует электричество, чтобы позволить плазмидам проникать в клетки. Если желательны высокие уровни экспрессии, в конструкциях можно использовать литический репликон P1. [5] Электропорация обеспечивает лизогению PAC, чтобы они могли реплицироваться внутри клеток, не нарушая другие хромосомы. [1]

Сравнение с другими искусственными хромосомами

PAC — один из векторов искусственных хромосом. Некоторые другие искусственные хромосомы включают: бактериальную искусственную хромосому , дрожжевую искусственную хромосому и человеческую искусственную хромосому . По сравнению с другими искусственными хромосомами, она может переносить относительно большие фрагменты ДНК, однако меньше, чем дрожжевая искусственная хромосома (YAC). Некоторые преимущества PAC по сравнению с YAC включают более легкую манипуляцию бактериальной системой, более легкое отделение от хозяев ДНК, более высокую скорость трансформации, более стабильные вставки, и они не являются химерными, что означает, что они не перестраиваются и не лигируются для формирования новой цепи ДНК, что позволяет выбирать удобный для пользователя вектор. [1]

Приложения

PAC обычно используется как вектор большой емкости, который позволяет размножать большие вставки ДНК в Escherichia coli . [1] Эта функция обычно используется для:

  • создание библиотек геномов человека, мыши и т. д. [6] [7] помогает в таких проектах, как проект «Геном человека»
  • библиотеки служили шаблоном для секвенирования генов (пример: использовались в качестве шаблона гена при анализе функции генов мыши)
  • анализ генома на предмет специфических функций различных генов для более сложных организмов (растений, животных и т. д.) [8]
  • облегчают экспрессию генов [9]

Поскольку PAC был получен из фагов, PAC и его варианты также полезны в фаговой терапии на основе PAC и в исследованиях антибиотиков. [10]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Баджпай, Бхакти (2013-10-22). "Высокопроизводительные векторы". Достижения в области биотехнологии . С.  1– 10. doi :10.1007/978-81-322-1554-7_1. ISBN 978-81-322-1553-0. ЧМЦ  7120981 .
  2. ^ Бертани, Г. (1951-09-01). «Исследования лизогенеза i». Журнал бактериологии . 62 (3): 293–300 . doi : 10.1128/jb.62.3.293-300.1951. PMC 386127. PMID  14888646. 
  3. ^ Ярмолинский, Майкл; Хёсс, Рональд (ноябрь 2015 г.). «Наследие Ната Стернберга: генезис технологии Cre-lox». Annual Review of Virology . 2 (1): 25– 40. doi :10.1146/annurev-virology-100114-054930. PMID  26958905.
  4. ^ abc Sternberg, N (январь 1990). "Система клонирования бактериофага P1 для изоляции, амплификации и восстановления фрагментов ДНК размером до 100 килобаз". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 87 (1): 103– 7. Bibcode :1990PNAS...87..103S. doi : 10.1073/pnas.87.1.103 . JSTOR  2353636. PMC 53208 . PMID  2404272. 
  5. ^ Стернберг, Н.; Коэн, Г. (1989-05-05). «Генетический анализ литического репликона бактериофага P1. II. Организация элементов репликона». Журнал молекулярной биологии . 207 (1): 111– 133. doi :10.1016/0022-2836(89)90444-0. ISSN  0022-2836. PMID  2661830.
  6. ^ Янноу, Панайотис А.; Амемия, Крис Т.; Гарнес, Джеффри; Круазель, Питер М.; Шизуя, Хироаки; Чен, Чира; Батцер, Марк А.; де Йонг, Питер Дж. (январь 1994 г.). «Новый вектор, полученный из бактериофага P1, для размножения крупных фрагментов ДНК человека». Природная генетика . 6 (1): 84–89 . doi :10.1038/ng0194-84. ISSN  1061-4036. PMID  8136839. S2CID  2255357.
  7. ^ Осоэгава, Кадзутойо; де Йонг, Питер Дж.; Френген, Эйрик; Иоанну, Панайотис А. (май 1999 г.). «Создание библиотек бактериальных искусственных хромосом (BAC/PAC)». Современные протоколы генетики человека . 21 (1). дои : 10.1002/0471142905.hg0515s21. ISSN  1934-8258. PMID  18428289. S2CID  8208834.
  8. ^ Osoegawa, Kazutoyo; Tateno, Minako; Woon, Peng Yeong; Frengen, Eirik; Mammoser, Aaron G.; Catanese, Joseph J.; Hayashizaki, Yoshihide; de ​​Jong, Pieter J. (январь 2000 г.). «Библиотеки бактериальных искусственных хромосом для секвенирования и функционального анализа мышей». Genome Research . 10 (1): 116– 128. ISSN  1088-9051. PMC 310499 . PMID  10645956. 
  9. ^ Джонс, Адам К.; Гаст, Бертольт; Кулик, Андреас; Хайде, Лутц; Баттнер, Марк Дж.; Бибб, Мервин Дж. (2013-07-11). "Искусственные хромосомы, полученные из фага P1, способствуют гетерологичной экспрессии кластера генов FK506". PLOS ONE . ​​8 (7): e69319. Bibcode :2013PLoSO...869319J. doi : 10.1371/journal.pone.0069319 . ISSN  1932-6203. PMC 3708917 . PMID  23874942. 
  10. ^ Триджетт, Мэтью; Абаби, Мария; Осгерби, Александр; Рамирес Гарсия, Роберт; Харамильо, Альфонсо (15.01.2021). «Инженерные бактерии для получения чистых фагоподобных частиц для доставки генов». ACS Synthetic Biology . 10 (1): 107–114 . doi : 10.1021/acssynbio.0c00467 . PMID  33317264. S2CID  229173391.
  • Онлайновый медицинский словарь Искусственная хромосома, полученная из P1
  • Определение искусственной хромосомы (PAC), полученной из P1
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=P1-производная_искусственная_хромосома&oldid=1237506352"