Ključna razlika med klonirnim vektorjem in ekspresijskim vektorjem je v tem, da klonirni vektor prenese fragment tuje DNA v gostiteljsko celico, medtem ko ekspresijski vektor olajša izražanje genov v proteine.
Vektor je pomemben izraz v molekularni biologiji. V tehnologiji rekombinantne DNK je glavna vloga vektorja zagotoviti način transporta do uporabne frakcije DNK, ki se vstavi v gostiteljsko celico. Poleg tega je to molekula DNK, ki se uporablja za prenos tujega DNK fragmenta umetno v gostiteljsko celico, da se izrazi ali podvoji. Najpogosteje uporabljeni vektorji so plazmidi, virusni vektorji, kozmidi in umetni kromosomi. Vektor za kloniranje in vektor izražanja sta dve vrsti vektorjev, razvrščenih glede na njihove aplikacije.
Kaj je vektor za kloniranje?
Vektor za kloniranje je delček DNK, ki se lahko uporabi za vstavljanje tuje molekule DNK in ima možnost vstavitve v gostitelja za namen kloniranja. Idealna značilnost vektorja za kloniranje je enostavna vstavitev/odstranitev fragmenta DNA z obdelavo z restrikcijskimi encimi in obdelavo z ligacijskimi encimi. S tega vidika so pogosto uporabljeni vektorji za kloniranje gensko spremenjeni plazmidi.
Slika 01: Vektor za kloniranje
Klonirni vektor mora imeti več mest za kloniranje, izbirni markerski gen in reporterski gen. Namen mesta za kloniranje je zagotoviti prostor za izvedbo kloniranja. Izbirni markerski gen pomaga prepoznati uspešne rekombinante po kloniranju, reporterski gen pa omogoča presejanje in identifikacijo pravilnega rekombinanta med rekombinanti po kloniranju. Ni nujno, da vektor za kloniranje pomaga pri izražanju proteina, ki ga kodira tuja DNA. Tako je edini namen vektorja za kloniranje prenos tuje DNK do gostitelja.
Kaj je izrazni vektor?
Ekspresijski vektor, imenovan tudi ekspresijski konstrukt, je vrsta vektorja, ki se uporablja za izražanje proteinov znotraj gostiteljske celice. Kot vsak vektor mora tudi ta vsebovati glavne dele, mesto večkratnega kloniranja, markerski gen in reporterski gen. Vektor vnese nov gen v gostitelja in z uporabo gostiteljevega mehanizma za sintezo beljakovin omogoči, da se gen izrazi v gostitelju. Poleg tega je njegov začetni fokus izdelava stabilne m-RNA in s tem izdelava beljakovin. Dober primer je komercialna proizvodnja insulina. Inzulinski gen se vnese v bakterijski plazmid in vstavi nazaj v E.coli bakterije, kar omogoča razmnoževanje plazmidov in rast E. coli ter izločanje inzulina, ki ga je mogoče zbrati in uporabiti.
Slika 02: Izrazni vektor
Poleg tega mora imeti ekspresijski vektor močno promocijsko regijo, pravilno zaporedje iniciacije prevajanja ter pravilen terminatorski kodon in zaporedje. Ekspresijski vektorji imajo številne aplikacije pri proizvodnji peptidov in proteinov za farmacevtsko industrijo, kot je proizvodnja inzulina, rastnega hormona, antibiotikov, cepiv, protiteles. Poleg tega ekspresijski vektorji pomagajo pri proizvodnji encimov v prehrambeni in oblačilni industriji. Ne le to, ekspresijski vektorji so bistveni pri proizvodnji transgenih rastlin, kot je zlati riž, rastline, odporne proti insektom, rastline, odporne na herbicide itd.
Kakšne so podobnosti med vektorjem za kloniranje in ekspresijskim vektorjem?
- Klonirni vektor in ekspresijski vektor sta dve vrsti vektorjev, ki ju uporabljamo v tehnologiji rekombinantne DNK in genskem inženiringu.
- Oba vsebujeta markerski gen in reporterski gen.
- Poleg tega so sestavljeni iz več mest za kloniranje.
- Poleg tega imajo izvor replikacije in sposobnost samoreplikacije.
Kakšna je razlika med vektorjem za kloniranje in ekspresijskim vektorjem?
Klonirni vektor je majhna molekula DNA, ki prenaša tuj DNA fragment v gostiteljsko celico, medtem ko je ekspresijski vektor vrsta vektorja, ki olajša uvajanje, izražanje genov in proizvodnjo beljakovin. Torej, to je ključna razlika med vektorjem za kloniranje in vektorjem izražanja. Poleg tega je druga pomembna razlika med vektorjem za kloniranje in vektorjem za izražanje ta, da vektor za kloniranje vnese fragment tuje DNK v gostitelja, medtem ko vektorji za izražanje izražajo vneseni gen s proizvodnjo ustreznega proteina.
Poleg tega je vektor za kloniranje sestavljen iz izvora replikacije, restrikcijskih mest in izbirnega markerja. Medtem ko ekspresijski vektor vsebuje ojačevalce, promocijsko regijo, terminacijski kodon, zaporedje iniciacije transkripcije, izvor replikacije, restrikcijska mesta in izbirni marker. Zato je to tudi razlika med vektorjem za kloniranje in vektorjem izražanja. Poleg tega so primeri vektorjev za kloniranje plazmidi, bakteriofagi, bakterijski umetni kromosomi, kozmidi, umetni kromosomi sesalcev, umetni kromosomi kvasovk itd. Medtem so ekspresijski vektorji večinoma plazmidi.
Povzetek – kloniranje vektorja proti ekspresijskemu vektorju
Glede na njihovo funkcijo v molekularni biologiji obstajata dve vrsti vektorjev, in sicer vektor za kloniranje in vektor za izražanje. Vektor za kloniranje je majhna molekula DNK, ki dostavi tujo DNK v gostiteljsko celico. Obstajajo različne vrste vektorjev za kloniranje, kot so plazmidi, bakteriofagi, bakterijski umetni kromosomi, kozmidi in umetni kromosomi sesalcev. V nasprotju s tem je ekspresijski vektor plazmid, ki uvede gen, ki nas zanima, v gostiteljsko celico in olajša ekspresijo gena za pridobitev proteinskega produkta. Ekspresijski vektorji so plazmidi. To je torej povzetek razlike med vektorjem za kloniranje in ekspresijskim vektorjem.
