stringtranslate.com

Cromosoma artificial bacteriano

Un cromosoma artificial bacteriano ( BAC ) es una construcción de ADN , basada en un plásmido de fertilidad funcional (o plásmido F ), que se utiliza para transformar y clonar bacterias , generalmente E. coli . [1] [2] [3] Los plásmidos F desempeñan un papel crucial porque contienen genes de partición que promueven la distribución uniforme de los plásmidos después de la división celular bacteriana. El tamaño habitual del inserto del cromosoma artificial bacteriano es de 150 a 350 kpb . [4] También se ha producido un vector de clonación similar llamado PAC a partir del ADN del bacteriófago P1.

Los BAC se utilizaron a menudo para secuenciar los genomas de organismos en proyectos genómicos , por ejemplo el Proyecto Genoma Humano , aunque han sido reemplazados por tecnologías más modernas. En la secuenciación de BAC, se amplifica una pequeña porción del ADN del organismo como un inserto en los BAC y luego se secuencia. Finalmente, las partes secuenciadas se reordenan in silico , dando como resultado la secuencia genómica del organismo. Los BAC fueron reemplazados por métodos de secuenciación más rápidos y menos laboriosos, como la secuenciación de escopeta del genoma completo y ahora, más recientemente, la secuenciación de próxima generación .

Componentes genéticos comunes

repE
para la replicación de plásmidos y la regulación del número de copias.
parA y parB
para dividir el ADN del plásmido F en células hijas durante la división y garantiza el mantenimiento estable del BAC.
Un marcador seleccionable
para la resistencia a los antibióticos ; Algunos BAC también tienen lacZ en el sitio de clonación para la selección azul/blanco .
T7 y Sp6
promotores de fagos para la transcripción de genes insertados.

Contribución a los modelos de enfermedad.

Enfermedad hereditaria

Actualmente, los BAC se utilizan en mayor medida para modelar enfermedades genéticas, a menudo junto con ratones transgénicos . Los BAC han sido útiles en este campo ya que los genes complejos pueden tener varias secuencias reguladoras aguas arriba de la secuencia codificante, incluidas varias secuencias promotoras que regularán el nivel de expresión de un gen. Los BAC se han utilizado con cierto éxito en ratones para estudiar enfermedades neurológicas como la enfermedad de Alzheimer o, como en el caso de la aneuploidía asociada al síndrome de Down. También ha habido casos en los que se han utilizado para estudiar oncogenes específicos asociados con el cáncer. Se transfieren a estos modelos genéticos de enfermedades mediante electroporación/transformación, transfección con un virus adecuado o microinyección. Los BAC también se pueden utilizar para detectar genes o secuencias grandes de interés y luego usarse para mapearlos en el cromosoma humano utilizando matrices de BAC . Se prefieren los BAC para este tipo de estudios genéticos porque acomodan secuencias mucho más grandes sin riesgo de reordenamiento y, por lo tanto, son más estables que otros tipos de vectores de clonación. [ cita necesaria ]

Enfermedad infecciosa

Los genomas de varios virus de ADN y virus de ARN de gran tamaño se han clonado como BAC. Estas construcciones se denominan "clones infecciosos", ya que la transfección de la construcción BAC en células huésped es suficiente para iniciar la infección viral. La propiedad infecciosa de estos BAC ha hecho más accesible el estudio de muchos virus como los herpesvirus , poxvirus y coronavirus . [5] [6] [7] Ahora se pueden realizar estudios moleculares de estos virus utilizando enfoques genéticos para mutar el BAC mientras reside en bacterias. Estos enfoques genéticos se basan en vectores de direccionamiento lineales o circulares para llevar a cabo la recombinación homóloga . [8]

Ver también

Referencias

  1. ^ O'Connor M, Peifer M , Bender W (junio de 1989). "Construcción de grandes segmentos de ADN en Escherichia coli". Ciencia . 244 (4910): 1307–12. Código bibliográfico : 1989 Ciencia... 244.1307O. doi : 10.1126/ciencia.2660262. PMID  2660262.
  2. ^ Shizuya H, Birren B, Kim UJ, Mancino V, Slepak T, Tachiiri Y, Simon M (septiembre de 1992). "Clonación y mantenimiento estable de fragmentos de ADN humano de 300 kilobases en Escherichia coli utilizando un vector basado en factor F". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 89 (18): 8794–7. Código bibliográfico : 1992PNAS...89.8794S. doi : 10.1073/pnas.89.18.8794 . PMC 50007 . PMID  1528894. 
  3. ^ Shizuya H, Kouros-Mehr H (marzo de 2001). "El desarrollo y aplicaciones del sistema bacteriano de clonación de cromosomas artificiales" (PDF) . La revista de medicina Keio . 50 (1): 26–30. doi : 10.2302/kjm.50.26 . PMID  11296661.
  4. ^ Stone NE, Fan JB, Willour V, Pennacchio LA, Warrington JA, Hu A, de la Chapelle A, Lehesjoki AE, Cox DR, Myers RM (marzo de 1996). "Construcción de un contig de clon bacteriano de 750 kb y un mapa de restricción en la región del cromosoma 21 humano que contiene el gen de la epilepsia mioclónica progresiva". Investigación del genoma . 6 (3): 218–25. doi : 10.1101/gr.6.3.218 . PMID  8963899.
  5. ^ Almazán F, González JM, Pénzes Z, Izeta A, Calvo E, Plana-Durán J, Enjuanes L (mayo de 2000). "Diseñar el genoma del virus ARN más grande como un cromosoma artificial bacteriano infeccioso". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 97 (10): 5516–21. doi : 10.1073/pnas.97.10.5516 . PMC 25860 . PMID  10805807. 
  6. ^ Domi A, Moss B (septiembre de 2002). "Clonación del genoma del virus vaccinia como cromosoma artificial bacteriano en Escherichia coli y recuperación de virus infeccioso en células de mamíferos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 99 (19): 12415–20. Código Bib : 2002PNAS...9912415D. doi : 10.1073/pnas.192420599 . PMC 129459 . PMID  12196634. 
  7. ^ Messerle M, Crnkovic I, Hammerschmidt W, Ziegler H, Koszinowski UH (diciembre de 1997). "Clonación y mutagénesis de un genoma de herpesvirus como cromosoma artificial bacteriano infeccioso". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (26): 14759–63. Código bibliográfico : 1997PNAS...9414759M. doi : 10.1073/pnas.94.26.14759 . PMC 25110 . PMID  9405686. 
  8. ^ Feederle R, Bartlett EJ, Delecluse HJ (diciembre de 2010). "Genética del virus de Epstein-Barr: hablando de la generación BAC". Herpesviridae . 1 (1): 6. doi : 10.1186/2042-4280-1-6 . PMC 3063228 . PMID  21429237. 

enlaces externos