Ključna razlika – vektorji YAC proti BAC
Vektorji se uporabljajo pri molekularnem kloniranju. Vektor lahko definiramo kot molekulo DNK, ki se obnaša kot nosilec za prenos tujega genskega materiala v drugo celico. Vektor, ki vsebuje tujo DNA, je znan kot rekombinantna DNA in mora imeti sposobnost podvajanja in izražanja znotraj gostiteljskega organizma. Kvasni umetni kromosom (YAC) in bakterijski umetni kromosom (BAC) sta dve vrsti vektorjev, ki sodelujeta pri kloniranju. Ključna razlika med YAC in BAC je v tem, da je YAC umetno zgrajen vektorski sistem, ki uporablja specifično regijo kromosoma kvasovk za vstavljanje velikih segmentov genetskega materiala v celice kvasovk, medtem ko je BAC umetno zgrajen vektorski sistem z uporabo določene regije E.coli kromosom za vstavljanje velikih segmentov DNA v celice E. coli.
Kaj so YAC vektorji?
YAC (Yeast artificial chromosome) je umetno zgrajen kromosom, ki ima sposobnost prenašanja velikega segmenta tuje DNK in razmnoževanja v celicah kvasovk. Ima centromero, telomere in avtonomno replicirajoče se sekvence, ki so bistvene za replikacijo in stabilnost. YAC bi moral imeti tudi selektivni marker ali markerje in restrikcijska mesta, da postane učinkovit vektor za kloniranje. Veliko zaporedje v razponu od 1000 kb do 2000 kb je mogoče vstaviti v YAC in prenesti v kvas. Učinkovitost transformacije YAC je zelo nizka.
Slika 01: Vektor YAC
Kaj so vektorji BAC?
Bakterijski umetni kromosom (BAC) je umetno zgrajen kromosom za molekularno kloniranje. Ima specifične regije plazmida E. coli F in je okrogel ter super zvit. BAC je razvit za kloniranje fragmentov DNA v bakterije, zlasti v E. coli. Lahko nosi fragmente DNK velikosti do 300 kb. V primerjavi z YAC so vstavki za kloniranje BAC manjši. BAC so razvili leta 1992 in so še vedno priljubljeni zaradi svoje stabilnosti in enostavne konstrukcije. BAC so uporabni tudi pri razvoju cepiv.
Slika 02: Vektor BAC v molekularnem kloniranju
Kakšna je razlika med vektorji YAC in BAC?
Vektorji YAC proti BAC |
|
| YAC je gensko spremenjen kromosom z uporabo DNK kvasovk za namen kloniranja. | BAC je gensko spremenjena molekula DNK, ki uporablja DNK E. coli za namen kloniranja. |
| Spol | |
| YAC so bili zasnovani za kloniranje velikih fragmentov genomske DNK v kvas. | BAC so bili razviti za kloniranje velikih genomskih fragmentov v Escherichia coli. |
| Vstavi dolžino | |
| YAC lahko vsebujejo genomske vstavke velikosti megabaze. (1000 kb – 2000 kb). | BAC-ji lahko prenašajo vložke 200–300 kb ali manj. |
| Gradbeništvo | |
| YAC DNK je težko očistiti nedotaknjeno in zahteva visoko koncentracijo za ustvarjanje vektorskega sistema YAC. | BAC je enostavno očistiti nedotaknjenega in ga je mogoče enostavno sestaviti. |
| Himerizem | |
| YAC so pogosto himerični. | BAC so redko himerni. |
| Stabilnost | |
| YAC je nestabilen. | BAC je stabilen. |
| Spremembe | |
| Rekombinacija kvasovk je zelo izvedljiva in vedno ostane aktivna. Zato lahko ustvari izbrise in druge preureditve v YAC. | E. coli je preprečena rekombinacija in se vklopi, ko je to potrebno. Zato zmanjša neželene preureditve v BAC. |
| Vzdrževanje | |
| Manipulacija rekombinantnih YAC običajno zahteva, da se YAC prenese v E. coli za kasnejšo manipulacijo. Zato je to naporen proces. | BAC modifikacija se pojavi neposredno v E. coli. Prenos DNK torej ni potreben. Zato postopek ni naporen. |
Povzetek – Vektorji YAC proti BAC
YAC je postal bistveno raziskovalno orodje v procesih kloniranja zaradi svoje sposobnosti kloniranja velikih fragmentov DNK v gostiteljski organizem. Vendar pa imajo YAC kot vektorji več pomanjkljivosti, kot so težave pri konstrukciji, himerizem, nestabilnost itd. Zato so znanstveniki za premagovanje teh težav razvili vektorje BAC. BAC je bil konstruiran z uporabo specifičnih regij kromosoma E. coli. Je stabilen vektor in ga je mogoče enostavno sestaviti. Vendar pa je dolžina DNK, ki jo BAC lahko obravnava, do 20-krat manjša od dolžine YAC. To je razlika med vektorskimi sistemi YAC in BAC. Dandanes je BAC v laboratorijih bolj zaželen kot YAC.
