Los vectores de clonación son pequeñas
moléculas de ADN, que tienen capacidad para autorreplicarse dentro de las
células hospedadoras.
Se utilizan con frecuencia dos tipos de vectores de clonación: plásmidos y virus. de introducirlos
en las células hospedadoras.
- Plásmidos. Son moléculas de ADN circular, con
un tamaño menor que el del cromosoma. Se replican con independencia del
cromosoma bacteriano ya que tienen su propio origen de replicación.
Figura a
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En esta
secuencia de dibujos se puede ver como se realiza la inserción de un gen en
un plásmido.
En la figura a tenemos un gen(color rojo) que interesa insertar en un plásmido (color turquesa) |
Figura b
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En la figura b, vemos como una
enzima de restricción ha cortado el gen y el plásmido, quedando unos bordes
cohesivos o pegajosos.
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Figura c
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La unión
del ADN que contiene el gen que se desea clonar con el vector de clonación, se
realiza por medio de otras enzimas, denominadas ADN-ligasas,
que unen ambos trozos de ADN. El resultado es una molécula de ADN
recombinante, ya que contiene fragmentos de ADN de distinta
procedencia.
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- Bacteriófagos. El proceso es similar, se trata
de insertar el gen deseado en un fragmento de ADN vírico (figura d)
Posteriormente se ensamblarán las distintas partes del virus (figura e).
Así quedará el virus completo(figura f). En el siguiente paso se insertará
este ADN por el proceso de la TRANSDUCCIÓN.
figura d
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figura e
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figura f
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Aquí tienes otro pequeño
juego para que construyas tu
virus. Tienes dos moléculas de ADN
Cósmidos . Son
plasmidos que contienen el fragmento de ADN deseado que posee un borde cohesivo
procedente del genoma del fago lambda (extremo cos)y se empaqueta en el
interior de un fago. Se construye el cssmido uniendo los tres elementos
ginicos, y el resultado final es poder introducir en la cilula receptora
fragmentos largos de ADN.
Además del origen de replicación,
los vectores de clonación deben llevar otros genes denominados marcadores, que sirven
para identificar las células que contienen el vector de clonación. Se suelen
utilizar como marcadores, genes
de resistencia a antibióticos y genes de bioluminiscencia.
- Genes de resistencia a antibióticos. Sirven para identificar
bacterias que contienen el vector de clonación, porque estas bacterias
serán resistentes al antibiótico del gen marcador.
- Genes de luminiscencia.. En este caso, la célula que
contenga el gen que se quiere clonar, tendrá la propiedad de emitir luz,
ya que el marcador que se le incorpora determina que se exprese esa
característica. Este sistema se emplea cuando la célula hospedadora es una
célula eucariota.
Métodos de introducción del vector. El
siguiente paso será introducir el vector de clonación que contiene el gen que
se quiere clonar en la célula hospedadora, para que ésta, al multiplicarse,
origine un clon celular que lleve el gen concreto.
Existen varios métodos que dependerán
del tipo de célula fundamentalmente.
En bacterias (células procariotas),
mediante estos procesos:
Transformación. Ocurre espontáneamente
en ciertos tipos de bacterias y se consigue artificialmente sometiendo a la
célula bacteriana a tratamientos físicos y químicos.
La célula capta moléculas de ADN que
se encuentran en el medio externo, las introduce en su interior y las incorpora
a su genoma. En las siguiente animación puede verse el proceso.
Transducción. Este método consiste en
introducir el ADN en la célula hospedadora mediante un virus, utilizando como
vector de clonación el genoma del virus.
En la siguiente figura puede verse el
proceso en tres etapas. El número 1 corresponde al virus aproximándose a una
bacteria. Se puede observar como lleva un genoma ya con el gen que interesa
clonar. El siguiente momento 2, corresponde al contacto entre el virus y la
pared bacteriana, en cuya zona de contacto se produce un poro por donde como
vemos en la etapa 3, el virus inyecta su ADN al interior de la célula
bacteriana.
imagen dinamica del proceso
BIBLIOGRAFÍA
http://www.arrakis.es/~ibrabida/viginsercion.html
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