Kľúčový rozdiel medzi klonovacím vektorom a expresným vektorom je v tom, že klonovací vektor nesie cudzí fragment DNA do hostiteľskej bunky, zatiaľ čo expresný vektor uľahčuje expresiu génov do proteínov.
Vektor je dôležitý pojem v molekulárnej biológii. V technológii rekombinantnej DNA je hlavnou úlohou vektora poskytnúť spôsob transportu do užitočnej frakcie DNA, ktorá sa má vložiť do hostiteľskej bunky. Okrem toho je to molekula DNA používaná na umelé prenášanie cudzieho fragmentu DNA do hostiteľskej bunky, ktorá sa má exprimovať alebo replikovať. Najpoužívanejšími vektormi sú plazmidy, vírusové vektory, kozmidy a umelé chromozómy. Klonovací vektor a expresný vektor sú dva typy vektorov klasifikovaných na základe ich aplikácií.
Čo je klonovací vektor?
Klonovací vektor je frakcia DNA, ktorú možno použiť na vloženie cudzej molekuly DNA a má schopnosť vložiť sa do hostiteľa na účely klonovania. Ideálnou charakteristikou klonovacieho vektora je ľahké vloženie/odstránenie fragmentu DNA pôsobením reštrikčného enzýmu a pôsobením ligačného enzýmu. V tomto aspekte sú často používanými klonovacími vektormi geneticky upravené plazmidy.
Obrázok 01: Klonovací vektor
Klonovací vektor by mal mať viacnásobné klonovacie miesto, selektovateľný markerový gén a reportérový gén. Účelom klonovacieho miesta je poskytnúť miesto na klonovanie. Selekčný markerový gén pomáha identifikovať úspešné rekombinanty po klonovaní a reportérový gén umožňuje skríning a identifikáciu správneho rekombinantu medzi rekombinantami po klonovaní. Klonovací vektor nemusí nevyhnutne pomáhať pri expresii proteínu, ktorý cudzorodá DNA kóduje. Jediným účelom klonovacieho vektora je teda preniesť cudziu DNA do hostiteľa.
Čo je to výrazový vektor?
Expresný vektor, tiež nazývaný expresný konštrukt, je typ vektora používaný na expresiu proteínov vo vnútri hostiteľskej bunky. Ako každý vektor, aj tento by mal obsahovať hlavné časti, viacnásobné klonovacie miesto, markerový gén a reportérový gén. Vektor zavádza nový gén do hostiteľa a pomocou mechanizmu syntézy proteínov hostiteľa umožňuje expresiu génu v hostiteľovi. Navyše, jeho počiatočným cieľom je vytvoriť stabilnú m-RNA a tým vytvoriť proteíny. Dobrým príkladom je komerčná výroba inzulínu. Inzulínový gén sa zavedie do bakteriálneho plazmidu a vloží sa späť do E.coli baktérie, čo umožňuje plazmidom množiť sa a umožňuje E. coli rásť, vylučovať inzulín, ktorý je možné zhromaždiť a použiť.
Obrázok 02: Vektor výrazu
Expresný vektor by navyše mal mať silnú promótorovú oblasť, správnu sekvenciu iniciácie translácie a správny terminátorový kodón a sekvenciu. Expresné vektory majú množstvo aplikácií pri produkcii peptidov a proteínov pre farmaceutický priemysel, ako je produkcia inzulínu, rastového hormónu, antibiotík, vakcín, protilátok. Navyše expresné vektory pomáhajú pri produkcii enzýmov v potravinárskom a odevnom priemysle. Nielen to, expresné vektory sú nevyhnutné pri produkcii transgénnych rastlín, ako je zlatá ryža, rastliny odolné voči hmyzu, rastliny odolné voči herbicídom atď.
Aké sú podobnosti medzi klonovacím vektorom a vektorom výrazu?
- Klonovací vektor a expresný vektor sú dva typy vektorov, ktoré používame v technológii rekombinantnej DNA a genetickom inžinierstve.
- Oba obsahujú markerový gén a reportérový gén.
- Okrem toho pozostávajú z viacerých klonovacích miest.
- Majú tiež pôvod replikácie a schopnosť sa replikovať.
Aký je rozdiel medzi klonovacím vektorom a vektorom výrazu?
Klonovací vektor je malá molekula DNA, ktorá nesie cudzí fragment DNA do hostiteľskej bunky, zatiaľ čo expresný vektor je typ vektora, ktorý uľahčuje zavedenie, expresiu génov a produkciu proteínov. Toto je kľúčový rozdiel medzi klonovacím vektorom a expresným vektorom. Ďalej je ďalším významným rozdielom medzi klonovacím vektorom a expresným vektorom to, že klonovací vektor zavádza do hostiteľa cudzí fragment DNA, zatiaľ čo expresné vektory exprimujú zavedený gén produkciou relevantného proteínu.
Klonovací vektor navyše pozostáva z počiatku replikácie, reštrikčných miest a voliteľného markera. Zatiaľ čo expresný vektor obsahuje zosilňovače, promótorovú oblasť, terminačný kodón, transkripčnú iniciačnú sekvenciu, počiatok replikácie, reštrikčné miesta a selektovateľný marker. Preto je to tiež rozdiel medzi klonovacím vektorom a expresným vektorom. Okrem toho sú príkladmi klonovacích vektorov plazmidy, bakteriofágy, bakteriálne umelé chromozómy, kozmidy, cicavčie umelé chromozómy, kvasinkové umelé chromozómy atď. Medzitým sú expresné vektory väčšinou plazmidy.
Zhrnutie – Klonovanie vektora verzus vektor výrazu
Na základe ich funkcie v molekulárnej biológii existujú dva typy vektorov ako klonovací vektor a expresný vektor. Klonovací vektor je malá molekula DNA, ktorá dodáva cudziu DNA do hostiteľskej bunky. Existujú rôzne typy klonovacích vektorov, ako sú plazmidy, bakteriofágy, bakteriálne umelé chromozómy, kozmidy a umelé chromozómy cicavcov. Na rozdiel od toho expresný vektor je plazmid, ktorý zavádza požadovaný gén do hostiteľskej bunky a uľahčuje génovú expresiu na získanie proteínového produktu. Expresné vektory sú plazmidy. Toto je zhrnutie rozdielu medzi klonovacím vektorom a expresným vektorom.
