Principal diferença - vetor de clonagem vs vetor de expressão

O vetor de clonagem e o vetor de expressão são dois tipos de vetores, usados ​​na tecnologia de DNA recombinante para transportar segmentos de DNA estranho para uma célula-alvo. Ambos os vetores de clonagem e expressão compreendem a origem de replicação, locais de restrição únicos e gene marcador selecionável em suas sequências de vetor. Ambos os vetores de clonagem e expressão são auto-replicativos devido à presença de uma origem de replicação. Os vetores de clonagem podem ser plasmídeos, cosmídeos ou bacteriófagos. o principal diferença entre o vetor de clonagem e o vetor de expressão é que o vetor de clonagem é usado para transportar segmentos de DNA estranhos para uma célula hospedeira, enquanto o vetor de expressão é um tipo de vetor de clonagem, que contém sinais de expressão adequados com expressão gênica máxima.

Principais áreas cobertas

1. O que é um vetor de clonagem - Definição, Tipos, Usos 2. O que é um vetor de expressão - Definição, Tipos, Usos 3. Quais são as semelhanças entre o vetor de clonagem e o vetor de expressão - Esboço de recursos comuns 4. Quais são as diferenças entre vetor de clonagem e vetor de expressão - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: bacteriófagos, vetor de clonagem, cosmídeos, DNA, tecnologia de DNA, construção de expressão, vetor de expressão, origem de replicação, região do promotor, RNA recombinante, plasmídeos, locais de restrição, marcador selecionável

O que é um vetor de clonagem

Os vetores de clonagem servem como moléculas de DNA transportadoras. Todos os vetores de clonagem possuem quatro características especiais:

Existem muitas opções de vetores de clonagem clássicos, como plasmídeos, fagos e cosmídeos, dependendo da finalidade. A escolha de um vetor de clonagem depende do tamanho do inserto e da aplicação.

Plasmídeos

Os plasmídeos são moléculas de DNA de cadeia dupla extracromossômicas de ocorrência natural, que são capazes de se replicar autonomamente no interior das células bacterianas. O limite de tamanho da inserção nos plasmídeos é de 10 kb. Os plasmídeos são usados ​​como vetores de clonagem em subclonagem e manipulação a jusante, clonagem de cDNA e ensaios de expressão. O pBR322 é um dos primeiros plasmídeos geneticamente modificados para uso em tecnologias de DNA recombinante. O plasmídeo pBR322 é mostrado na figura 1.

Figura 1: pBR322

Fagos

Os fagos são derivados do bacteriófago lambda, no qual o sítio cos do bacteriófago lambda permite que ele seja empacotado em uma cabeça de fago. A replicação do DNA do vetor dentro da célula hospedeira acabará por causar a lise celular. O tamanho da inserção que pode ser inserida em um vetor de fago é de 5-12 kb. Os vetores fágicos são usados ​​na clonagem de DNA genômico, clonagem de cDNA e bibliotecas de expressão.

Cosmids

Os cosmídeos são uma espécie de plasmídeos contendo o sítio cos do bacteriófago lambda. O local cos do bacteriófago lambda permite que ele seja empacotado em uma cabeça de fago. Embora seja um plasmídeo, a replicação de cosmídeos dentro da célula hospedeira pode não lisar a célula como nos vetores fágicos. O tamanho da inserção que pode ser clonada em um vetor cosmídeo é de 35-45 kb. Os vetores cosmídeos são usados ​​em construções de bibliotecas genômicas.

Uma vez que os genes de mamíferos são frequentemente maiores que 100 kb em tamanho, a sequência completa do gene não pode ser clonada com vetores de clonagem clássicos. Este problema é contornado imitando as propriedades dos cromossomos da célula hospedeira em vetores. Esse tipo de vetor é chamado de vetores cromossômicos artificiais. BACs (vetores cromossômicos artificiais bacterianos), YACs (vetores cromossômicos artificiais de levedura) e MACs (vetores cromossômicos artificiais de mamíferos) são tipos de vetores cromossômicos artificiais.

BACs

Os vetores cromossômicos artificiais bacterianos são baseados no plasmídeo do fator F de Escherichia coli. O tamanho da inserção que pode ser clonada em um vetor BAC é 75-300 kb. Os vetores BAC são usados ​​na análise de grandes genomas.

YACs

Os vetores cromossômicos artificiais de levedura são baseados no centrômero, telômero e outras sequências de replicação autônoma de Saccharomyces cerevisiae. O tamanho da inserção que pode ser clonada em um vetor YAC é de 100-1 Mb. Os vetores YAC são usados ​​na análise de grandes genomas.

MACs

Os vetores cromossômicos artificiais de mamíferos são baseados no centrômero, telômero e origem de replicação dos mamíferos. O tamanho da inserção em MACs é de 100 kb a 1 Mb. Os MACs são usados ​​em biotecnologia animal e terapia genética humana.

O que é um vetor de expressão

Vetores de expressão, também chamados de construção de expressão, são um tipo de plasmídeos. Um gene especial é introduzido em uma célula hospedeira por vetores de expressão, onde a expressão do gene transformado é facilitada pelo vetor de expressão com o uso de maquinaria celular de transcrição e tradução. Um vetor de expressão compreende sequências regulatórias como intensificadores e regiões promotoras, que levam a uma expressão de gene eficiente. Após a expressão de uma proteína particular como a insulina dentro de uma célula hospedeira, o produto deve ser purificado a partir das proteínas da célula hospedeira. Por esse motivo, a proteína introduzida é marcada com histidina (His tag) ou qualquer outra proteína. A fim de obter uma expressão eficiente do gene introduzido dentro de uma célula hospedeira, os seguintes sinais de expressão devem ser introduzidos em um vetor de expressão.

Figura 2: pGEX-3X

Semelhanças entre vetor de clonagem e vetor de expressão

Diferença entre vetor de clonagem e vetor de expressão

Definição

Vetor de clonagem: O vetor de clonagem é um pequeno pedaço de DNA que pode ser mantido de forma estável dentro de uma célula hospedeira. É usado para introduzir genes nas células enquanto se obtêm numerosas cópias da inserção.

Vetor de expressão: O vetor de expressão é um plasmídeo que é usado para introduzir um gene específico em uma célula alvo e nos mecanismos da célula comandante para produzir o produto gênico relevante.

Função

Vetor de clonagem: Os vetores de clonagem são usados ​​para obter várias cópias do segmento de DNA inserido.

Vetor de expressão: Os vetores de expressão são usados ​​para obter o produto do gene do segmento de DNA inserido, uma proteína ou RNA.

Tipos

Vetor de clonagem: Os vetores de clonagem podem ser plasmídeos, cosmídeos, fagos, BACs, YACs ou MACs.

Vetor de expressão: O vetor de expressão é um vetor plasmídeo.

Características do vetor

Vetor de clonagem: Os vetores de clonagem compreendem uma origem de replicação, locais de restrição exclusivos e um marcador selecionável.

Vetor de expressão: O vetor de expressão compreende intensificadores, região promotora, códon de terminação, sequência de iniciação da transcrição e sequência de iniciação da tradução no vetor, além das características típicas de um vetor de clonagem.

Conclusão

Os vetores de clonagem e os vetores de expressão são facilmente usados ​​na tecnologia de DNA recombinante para introduzir segmentos de DNA estranho nas células alvo. Ambos os vetores de clonagem e vetores de expressão são capazes de se replicar por si próprios dentro da célula hospedeira. Os vetores de clonagem são normalmente usados ​​para a introdução de genes estranhos em células alvo, enquanto se obtém várias cópias do gene introduzido. Os vetores de expressão são usados ​​para obter o produto do gene, uma proteína ou RNA do gene introduzido dentro da célula hospedeira. A maioria das proteínas recombinantes, como a insulina, é produzida pelo uso de vetores de expressão. A principal diferença entre o vetor de clonagem e o vetor de expressão é a aplicação de cada vetor na tecnologia de DNA recombinante.

Referência:

1. “Clonagem de vetores.” Cloning and Molecular Analysis of Genes. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 18 de junho de 2017. 2. “Vetores de transporte e vetores de expressão.” Sem limites. Boundless, 26 de maio de 2016. Web. Disponivel aqui. 18 de junho de 2017.

Cortesia de imagem:

1. “PBR322” De Ayacop (+ Yikrazuul) - Trabalho próprio (Domínio Público) via Commons Wikimedia2. “Vetor de clonagem PGEX-3X” Por Magnus Manske - Criado por Magnus Manske (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia