Молекулярные векторы Escherichia coli

Векторы для клонирования и экспрессии в клетках грамотрицательных бактерий рассмотрим в основном на примере наиболее «задействованного» в генетической инженерии и биотехнологии вида – Escherichia coli. Векторы, применяемые для трансформации E. coli, делятся на:

1) плазмидные – сконструированные на основе плазмид;

2) фаговые – (а) на основе фага лямбда, (б) на основе нитевидных фагов;

3) космиды – плазмидные векторы, в которые встроен участок генома фага лямбда, обеспечивающий упаковку данной молекулы ДНК в капсид фаговой частицы;

4) искусственные бактериальные хромосомы (ВАС) – на основе полового фактора F (или F-плазмид);

5) фазмиды – гибриды между фагом и плазмидой; отличаются от космид тем, что в зависимости от условий могут развиваться и как фаги, и как плазмиды;

6) фагмиды – гибриды плазмид и нитевидных фагов.

Плазмиды бактерий:

Бактериальная плазмида – это молекула ДНК, которая существует и реплицируется в бактериальной клетке отдельно от бактериальной хромосомы (см. Лекция 1).

Плазмиды рассматривают как автономные репликоны, способные передаваться между бактериями подобно инфекции, однако они не являются формой жизни, а просто являются биомолекулами с определенной степенью автономности. Плазмиды являются голой ДНК – т.е. не кодируют само-упаковку в белковый капсид, как вирусы. Тем не менее, F-плазмиды кодируют образование половых пилей, необходимых для конъюгации бактериальных клеток. Таким образом, передача плазмиды осуществляется либо путем конъюгации, либо в ходе таких изменений в геноме хозяина, когда клетка становится способной к трансформации – компетентной. Трансформация бактерий посредством плазмид в природе не является ни паразитизмом, ни мутуализмом, т.к. плазмида не является другим организмом. В то же время, в некоторых учебниках можно найти фразу, что плазмиды, переносящие полезные признаки – это своего рода эндосимбионты, а вредные – своего рода паразиты.

Plasmids may carry genes that provide

(1) resistance to naturally occurring antibiotics in a competitive environmental niche;

(2) or the proteins produced may act as toxins under similar circumstances;

(3) can also provide bacteria with the ability to fix elemental nitrogen;

(4) or to degrade recalcitrant (трудноразлагаемые) organic compounds that provide an advantage when nutrients are scarce.

There are two types of plasmid integration into a host bacteria:

(1) Non-integrating plasmids replicate as with the top instance;

(2) whereas episomes, the lower example, integrate into the host chromosome.

Дата добавления: 2015-08-27