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Minicírculo

Preparación de un minicírculo a partir de un plásmido parental. El plásmido parental contiene dos sitios diana de recombinasa (flechas negras). La recombinación entre estos sitios genera el minicírculo deseado (abajo a la derecha) junto con el miniplásmido (abajo a la izquierda). El gancho en el inserto rojo del minicírculo representa una región de unión a la matriz del andamio ( elemento S/MAR ), que permite la replicación autónoma en la célula receptora.

Los minicírculos son replicones circulares pequeños (~4 kb ) . Se encuentran de forma natural en algunos genomas de orgánulos eucariotas . En el cinetoplasto derivado de mitocondrias de los tripanosomas , los minicírculos codifican ARN guía para la edición de ARN . [1] En Amphidinium , el genoma del cloroplasto está formado por minicírculos que codifican proteínas del cloroplasto. [2] [3]

In vitrominicírculos derivados experimentalmente

Los minicírculos son pequeños derivados de plásmidos circulares (~4 kb) que se han liberado de todas las partes del vector procariota . Se han aplicado como portadores de transgenes para la modificación genética de células de mamíferos, con la ventaja de que, dado que no contienen secuencias de ADN bacteriano , es menos probable que se los perciba como extraños y se los destruya. (Los métodos típicos de administración de transgenes implican plásmidos, que contienen ADN extraño). El tamaño más pequeño de los minicírculos también amplía su capacidad de clonación y facilita su administración a las células.

Su preparación suele seguir un procedimiento de dos pasos: [4] [5]

El minicírculo purificado se puede transferir a la célula receptora mediante transfección o lipofección y a un tejido diferenciado mediante, por ejemplo, inyección a chorro .

Los minicírculos convencionales carecen de un origen de replicación , por lo que no se replican dentro de las células objetivo y los genes codificados desaparecerán a medida que la célula se divida (lo que puede ser una ventaja o una desventaja dependiendo de si la aplicación exige una expresión persistente o transitoria). Una nueva incorporación al campo son los minicírculos autorreplicantes no virales , que deben esta propiedad a la presencia de un elemento S/MAR . Los minicírculos autorreplicantes son muy prometedores para la modificación sistemática de células madre y ampliarán significativamente el potencial de sus formas precursoras plasmídicas ("plásmidos parentales"), más aún porque la viabilidad principal de tal enfoque se ha demostrado ampliamente para sus formas precursoras plasmídicas. [6] [7] [8] [9]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Kinetoplastids and Their Networks of Interlocked DNA" (Los cinetoplástidos y sus redes de ADN entrelazado) . Consultado el 2 de septiembre de 2019 .
  2. ^ Barbrook, Adrian C.; Voolstra, Christian R.; Howe, Christopher J. (2014). "El genoma del cloroplasto de un aislado del clado C3 de Symbiodinium sp." Protist . 165 (1): 1–13. doi : 10.1016/j.protis.2013.09.006 . hdl : 10754/563301 . PMID  24316380.
  3. ^ Dorrell, Richard G.; Nisbet, R. Ellen R.; Barbrook, Adrian C.; Rowden, Stephen JL; Howe, Christopher J. (2019). "Análisis genómico y transcriptómico integrado del plástido Amphidinium carterae, dinoflagelado de peridinina". Protist . 170 (4): 358–373. doi :10.1016/j.protis.2019.06.001. PMID  31415953. S2CID  198240765.
  4. ^ Nehlsen, K., Broll S., Bode, J. (2006). "Minicírculos replicantes: generación de episomas no virales para la modificación eficiente de células en división". Gene Ther. Mol. Biol . 10 : 233–244.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  5. ^ Kay, MA, He, C.-Y, Chen, Z.-H. (2010). "Un sistema robusto para la producción de vectores de ADN en forma de minicírculo". Nature Biotechnology . 28 (12): 1287–1289. doi :10.1038/nbt.1708. PMC 4144359 . PMID  21102455. {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  6. ^ Broll, S., Oumard A., Hahn K., Schambach A, Bode, J. (2010). "Rendimiento de minicírculos en función de las interacciones entre S/MAR y la matriz nuclear". J. Mol. Biol . 395 (5): 950–965. doi :10.1016/j.jmb.2009.11.066. PMID  20004666.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  7. ^ Argyros, O., Wong SP., Fedonidis C.; et al. (2011). "Desarrollo de minicírculos S/MAR para una expresión transgénica mejorada y persistente en el hígado de ratón". J. Mol. Med . 89 (5): 515–529. doi :10.1007/s00109-010-0713-3. PMID  21301798. S2CID  23986907.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  8. ^ Heinz, N, Broll S, Schleef M, Baum C, Bode J (2012). "Rellenando un vacío: minicírculos replicantes basados ​​en S/MAR". CliniBook - Plataforma no viral; Clinigene Network : 271–277.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  9. ^ Nehlsen, Kristina; Broll, Sandra; Kandimalla, Raju; Heinz, Niels; Heine, Markus; Binius, Stefanie; Schambach, Axel; Bode, Jürgen (5 de abril de 2013). "Replicación de minicírculos: superación de las limitaciones de los sistemas de expresión transitorios y estables". En Schleef, Martin (ed.). Vectores de ADN miniplásmidos y minicírculos: el futuro de la transferencia de genes no virales y virales . Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. págs. 115–162. doi :10.1002/9783527670420.ch8. ISBN 9783527670420.