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Cromosoma artificial derivado de P1

Un cromosoma artificial derivado de P1, o PAC, es una construcción de ADN derivada del ADN de bacteriófagos P1 y cromosoma artificial bacteriano . Puede transportar grandes cantidades (alrededor de 100 a 300 kilobases ) de otras secuencias para una variedad de propósitos de bioingeniería en bacterias . Es un tipo de vector de clonación eficiente utilizado para clonar fragmentos de ADN (tamaño de inserción de 100 a 300 kb; promedio, 150 kb) en células de Escherichia coli . [1]

Historia del PAC

El bacteriófago P1 fue aislado por primera vez por el Dr. Giuseppe Bertani . En su estudio, notó que el lisógeno producía fagos no continuos anormales, y más tarde descubrió que el fago P1 se producía a partir de la cepa de lisógeno de Lisboa, además de los bacteriófagos P2 y P3. P1 tiene la capacidad de copiar el genoma huésped de una bacteria e integrar esa información de ADN en otras bacterias huéspedes, también conocida como transducción generalizada . [2] Más tarde, P1 fue desarrollado como un vector de clonación por Nat Sternberg y colegas en la década de 1990. Es capaz de recombinación Cre-Lox . [3] [4] El sistema de vector P1 se desarrolló por primera vez para transportar fragmentos de ADN relativamente grandes en plásmidos (95-100 kb). [4]

Construcción

El PAC tiene 2 sitios loxP , que pueden ser utilizados por las recombinasas de fagos para formar el producto de su reconocimiento del gen cre durante la recombinación Cre-Lox . Este proceso circulariza la cadena de ADN, formando un plásmido , que luego puede insertarse en bacterias como Escherichia coli . [4] La transformación generalmente se realiza mediante electroporación , que utiliza electricidad para permitir que los plásmidos penetren en las células. Si se desean altos niveles de expresión, el replicón lítico P1 se puede utilizar en construcciones. [5] La electroporación permite la lisogenia de los PAC para que puedan replicarse dentro de las células sin alterar otros cromosomas. [1]

Comparación con otros cromosomas artificiales

El PAC es uno de los vectores cromosómicos artificiales. Otros cromosomas artificiales son el cromosoma artificial bacteriano , el cromosoma artificial de levadura y el cromosoma artificial humano . En comparación con otros cromosomas artificiales, puede transportar fragmentos de ADN relativamente grandes, aunque menos que el cromosoma artificial de levadura (YAC). Algunas ventajas de los PAC en comparación con los YAC incluyen una manipulación más sencilla del sistema bacteriano, una separación más sencilla de los hospedadores de ADN, una mayor tasa de transformación, insertos más estables y no son quiméricos, lo que significa que no se reorganizan ni se ligan para formar una nueva cadena de ADN, lo que permite una elección de vector fácil de usar. [1]

Aplicaciones

El PAC se utiliza comúnmente como un vector de gran capacidad que permite la propagación de grandes insertos de ADN en Escherichia coli . [1] Esta característica se ha utilizado comúnmente para:

Dado que el PAC se deriva de fagos, el PAC y sus variantes también son útiles en la terapia con fagos basada en PAC y en estudios con antibióticos. [10]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcd Bajpai, Bhakti (22 de octubre de 2013). "Vectores de alta capacidad". Avances en biotecnología . págs. 1–10. doi :10.1007/978-81-322-1554-7_1. ISBN 978-81-322-1553-0. Número de pieza  7120981 .
  2. ^ Bertani, G. (1951-09-01). "Estudios sobre lisogénesis i". Revista de bacteriología . 62 (3): 293–300. doi :10.1128/jb.62.3.293-300.1951. PMC 386127 . PMID  14888646. 
  3. ^ Yarmolinsky, Michael; Hoess, Ronald (noviembre de 2015). "El legado de Nat Sternberg: la génesis de la tecnología Cre-lox". Revisión anual de virología . 2 (1): 25–40. doi :10.1146/annurev-virology-100114-054930. PMID  26958905.
  4. ^ abc Sternberg, N (enero de 1990). "Sistema de clonación del bacteriófago P1 para el aislamiento, amplificación y recuperación de fragmentos de ADN de hasta 100 pares de kilobases". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 87 (1): 103–7. Bibcode :1990PNAS...87..103S. doi : 10.1073/pnas.87.1.103 . JSTOR  2353636. PMC 53208 . PMID  2404272. 
  5. ^ Sternberg, N.; Cohen, G. (5 de mayo de 1989). "Análisis genético del replicón lítico del bacteriófago P1. II. Organización de los elementos del replicón". Revista de Biología Molecular . 207 (1): 111–133. doi :10.1016/0022-2836(89)90444-0. ISSN  0022-2836. PMID  2661830.
  6. ^ préstamo, Panayiotis A.; Amemiya, Chris T.; Garnés, Jeffrey; Kroisel, Peter M.; Shizuya, Hiroaki; Chen, Chira; Batzer, Mark A.; de Jong, Pieter J. (enero de 1994). "Un nuevo vector derivado del bacteriófago P1 para la propagación de grandes fragmentos de ADN humano". Genética de la Naturaleza . 6 (1): 84–89. doi :10.1038/ng0194-84. ISSN  1061-4036. PMID  8136839. S2CID  2255357.
  7. ^ Osoegawa, Kazutoyo; de Jong, Pieter J.; Frengen, Eirik; Ioannou, Panayiotis A. (mayo de 1999). "Construcción de bibliotecas de cromosomas artificiales bacterianos (BAC/PAC)". Protocolos actuales en genética humana . 21 (1). doi :10.1002/0471142905.hg0515s21. ISSN  1934-8258. PMID  18428289. S2CID  8208834.
  8. ^ Osoegawa, Kazutoyo; Tateno, Minako; Woon, Peng Yeong; Frengen, Eirik; Mammoser, Aaron G.; Catanese, Joseph J.; Hayashizaki, Yoshihide; de ​​Jong, Pieter J. (enero de 2000). "Bibliotecas de cromosomas artificiales bacterianos para secuenciación y análisis funcional en ratones". Genome Research . 10 (1): 116–128. ISSN  1088-9051. PMC 310499 . PMID  10645956. 
  9. ^ Jones, Adam C.; Gust, Bertolt; Kulik, Andreas; Heide, Lutz; Buttner, Mark J.; Bibb, Mervyn J. (11 de julio de 2013). "Los cromosomas artificiales derivados del fago P1 facilitan la expresión heteróloga del grupo de genes FK506". PLOS ONE . ​​8 (7): e69319. Bibcode :2013PLoSO...869319J. doi : 10.1371/journal.pone.0069319 . ISSN  1932-6203. PMC 3708917 . PMID  23874942. 
  10. ^ Tridgett, Matthew; Ababi, Maria; Osgerby, Alexander; Ramirez Garcia, Robert; Jaramillo, Alfonso (15 de enero de 2021). "Ingeniería de bacterias para producir partículas puras similares a fagos para la administración de genes". ACS Synthetic Biology . 10 (1): 107–114. doi : 10.1021/acssynbio.0c00467 . PMID  33317264. S2CID  229173391.

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