Verschil tussen kloneervector en expressievector

Belangrijkste verschil - Klonen Vector versus Expressievector

Kloneringsvector en expressievector zijn twee soorten vectoren, gebruikt in recombinant DNA-technologie om vreemde DNA-segmenten naar een doelwitcel te transporteren. Zowel klonering als expressievectoren omvatten van de oorsprong van replicatie, unieke restrictieplaatsen en selecteerbaar markergen in hun vectorsequenties. Zowel klonering- als expressievectoren zijn zelfreplicatief vanwege de aanwezigheid van een oorsprong van replicatie. Kloneringsvectoren kunnen plasmiden, cosmiden of bacteriofagen zijn. De grootste verschil tussen de kloneringsvector en de expressievector is dat kloneringvector wordt gebruikt om vreemde DNA-segmenten naar een gastheercel te dragen, terwijl expressievector een type van een kloneringsvector is, die geschikte expressiesignalen met maximale genexpressie bevat..

Key Areas Covered

1. Wat is een klonen vector
      - Definitie, typen, gebruik
2. Wat is een expressievector
      - Definitie, typen, gebruik
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen Cloning Vector en Expression Vector
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat zijn de verschillen tussen Cloning Vector en Expression Vector
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Bacteriofagen, Kloneervector, Cosmids, DNA, DNA-technologie, Expressieconstruct, Expressievector, Oorsprong van replicatie, Promotorregio, Recombinant RNA, Plasmiden, Restrictieplaatsen, Selecteerbare marker

Wat is een klonen vector

Kloneringsvectoren dienen als drager-DNA-moleculen. Alle kloonvectoren bevatten vier speciale kenmerken: 

• Ze zijn zelfreplicerend, samen met het vreemde DNA-segment dat ze dragen
• Ze bevatten verschillende restrictieplaatsen, die maar één keer in de vector aanwezig zijn
• Ze dragen een selecteerbare marker, meestal in de vorm van antibioticumresistentiegenen, die afwezig zijn in het gastheergenoom
• Ze zijn relatief gemakkelijk te herstellen van de gastheercel.

Er zijn veel keuzes van klassieke kloneringsvectoren zoals plasmiden, fagen en cosmiden, afhankelijk van het doel. De keuze van een kloneringsvector hangt af van de grootte van het insert en de applicatie.

plasmiden

Plasmiden zijn natuurlijk voorkomende, extrachromosomale, dubbelstrengs DNA-moleculen, die in staat zijn tot autonome replicatie in bacteriële cellen. De maximale grootte van het insert in plasmiden is 10 kb. Plasmiden worden gebruikt als kloneringsvectoren bij subklonering en stroomafwaartse manipulatie, cDNA-klonering en expressie-assays. De pBR322 is een van de eerste plasmiden die genetisch zijn gemanipuleerd om te worden gebruikt in recombinant DNA-technologieën. Het pBR322-plasmide wordt getoond in Figuur 1.

Figuur 1: pBR322

fagen

Fagen zijn afgeleid van de bacteriofaag lambda waarin de cos plaats van de bacteriofaag lambda maakt het mogelijk om het in een faagkop te verpakken. De replicatie van vector-DNA in de gastheercel zal uiteindelijk cellysis veroorzaken. De grootte van het insert dat in een faagvector kan worden ingevoegd is 5-12 kb. Faagvectoren worden gebruikt bij klonen van genomisch DNA, cDNA-klonering en expressiebibliotheken.

cosmiden

Kosmiden zijn een soort plasmiden die bevatten cos plaats van bacteriofaag lambda. De cos plaats van de bacteriofaag lambda maakt het mogelijk om het in een faagkop te verpakken. Hoewel het een plasmide is, kan de replicatie van cosmiden in de gastheercel de cel niet lyseren zoals in faagvectoren. De grootte van het insert dat in een cosmidevector kan worden gekloneerd is 35-45 kb. Cosmide-vectoren worden gebruikt in genomische bibliotheekconstructies. 

Omdat zoogdierlijke genen vaak groter zijn dan 100 kb, kan de complete gensequentie niet worden gekloneerd met klassieke kloneringsvectoren. Dit probleem wordt omzeild door de eigenschappen van chromosomen van de gastheercel in vectoren na te bootsen. Dit type vectoren worden kunstmatige chromosoomvectoren genoemd. BAC's (bacteriële kunstmatige chromosoomvectoren), YAC's (kunstmatige chromosomale vectoren van gisten) en MAC's (vectoren voor kunstmatige chromosomen van zoogdieren) zijn soorten kunstmatige chromosoomvectoren..

BAC

Bacteriële kunstmatige chromosoomvectoren zijn gebaseerd op Escherichia coli F-factor plasmide. De grootte van het insert dat in een BAC-vector kan worden gekloneerd is 75-300 kb. BAC-vectoren worden gebruikt bij de analyse van grote genomen.

YACs

Gist kunstmatige chromosoomvectoren zijn gebaseerd op Saccharomyces cerevisiae centromere, telomeer en andere autonoom replicerende sequenties. De grootte van het insert dat in een YAC-vector kan worden gekloneerd is 100-1 Mb. YAC-vectoren worden gebruikt bij de analyse van grote genomen.

MAC's

Zoogdier kunstmatige chromosoomvectoren zijn gebaseerd op het zoogdier-centromeer, telomere en de oorsprong van replicatie. De grootte van de invoegingen in MAC's is 100 kb tot 1 Mb. MAC's worden gebruikt in dierlijke biotechnologie en menselijke gentherapie.  

Wat is een expressievector

Expressievectoren, ook wel aangeduid als expressieconstruct, zijn een type plasmiden. Een speciaal gen wordt geïntroduceerd in een gastheercel door expressievectoren waar de expressie van het getransformeerde gen wordt gefaciliteerd door de expressievector met het gebruik van cellulair-transcriptionele en translationele machinerie. Een expressievector omvat regulerende sequenties zoals enhancers en promotorregio's, die leiden tot een efficiënte genexpressie. Na de expressie van een bepaald eiwit zoals insuline in een gastheercel, moet het product worden gezuiverd uit de eiwitten van de gastheercel. Daarom wordt geïntroduceerd eiwit gelabeld met histidine (His-tag) of een ander eiwit. Om een ​​efficiënte expressie van het geïntroduceerde gen in een gastheercel te verkrijgen, zouden de volgende expressiesignalen in een expressievector moeten worden geïntroduceerd.

• Insertie van een sterke promotor.
• Insertie van een sterk terminatiecodon.
• Aanzienlijke afstand tussen promotergebied en het gekloneerde gen.
• Insertie van een transcriptiestartsequentie.
• Insertie van een vertaalinitiatiereeks.

Figuur 2: pGEX-3X

Overeenkomsten tussen klonen Vector en expressie Vector

• Zowel klonering- als expressievectoren worden gebruikt bij het introduceren van vreemde DNA-segmenten in een doelcel die bekend is als de gastheercel.

• Zowel kloneringsvectoren als expressievectoren delen gemeenschappelijke kenmerken zoals de oorsprong van replicatie, unieke restrictieplaatsen en selecteerbaar merkergen in hun vectorsequentie..

• Zowel kloneringsvectoren als expressievectoren zijn in staat om onafhankelijk in de gastheercel te repliceren.

Verschil tussen kloneervector en expressievector

Definitie

Klonen Vector: Kloneringsvector is een klein stukje DNA dat stabiel in een gastheercel kan worden gehouden. Het wordt gebruikt om genen in cellen te introduceren terwijl er talrijke kopieën van het insert worden verkregen.

Expression Vector: Expressievector is een plasmide dat wordt gebruikt om een ​​specifiek gen in een doelcel in te brengen en de mechanismen van de commandeercel om het relevante genproduct te produceren.

Rol

Klonen Vector: Kloneringsvectoren worden gebruikt om talrijke kopieën van het geïnsereerde DNA-segment te verkrijgen.

Expression Vector: Expressievectoren worden gebruikt om een ​​genproduct van het geïnsereerde DNA-segment te verkrijgen, ofwel een eiwit of RNA.

Types

Klonen Vector: Kloneringsvectoren kunnen plasmiden, cosmiden, fagen, BAC's, YAC's of MAC's zijn.

Expression Vector: Expressievector is een plasmidevector.

Functies van de Vector

Vector klonen: Kloneringsvectoren omvatten een oorsprong van replicatie, unieke restrictieplaatsen en een selecteerbare marker.

Expression Vector: Expressievector omvat versterkers, promotorregio, terminatiecodon, transcriptie-initiatiesequentie en translatie-initiatiesequentie in de vector naast de kenmerkende kenmerken van een kloneringsvector.

Conclusie

Kloneringsvectoren en expressievectoren kunnen gemakkelijk worden gebruikt in recombinant DNA-technologie om vreemde DNA-segmenten in doelcellen te introduceren. Zowel kloneringsvectoren als expressievectoren zijn in staat om zichzelf binnen de gastheercel te repliceren. Kloneringsvectoren worden typisch gebruikt voor het introduceren van vreemde genen in doelwitcellen terwijl een groot aantal kopieën van het geïntroduceerde gen wordt bereikt. Expressievectoren worden gebruikt om het genproduct te verkrijgen, ofwel een eiwit of RNA van het geïntroduceerde gen in de gastheercel. De meeste van de recombinante eiwitten zoals insuline worden geproduceerd door het gebruik van expressievectoren. Het belangrijkste verschil tussen kloneringsvector en expressievector is de toepassing van elke vector in recombinant DNA-technologie.

Referentie:

1. "Klonering van vectoren." Klonen en moleculaire analyse van genen. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 18 juni 2017. 
2. "Shuttle-vectoren en expressievectoren." Grenzeloos. Grenzeloos, 26 mei 2016. Web. Beschikbaar Hier. 18 juni 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "PBR322" By Ayacop (+ Yikrazuul) - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "PGEX-3X kloneringsvector" door Magnus Manske - Gemaakt door Magnus Manske (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia