Бактериальная искусственная хромосома

Бактериальная искусственная хромосома ( BAC ) — это конструкция ДНК , основанная на функциональной плазмиде фертильности (или F-плазмиде ), используемая для трансформации и клонирования в бактериях , обычно E. coli . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} F-плазмиды играют решающую роль, поскольку они содержат гены разделения, которые способствуют равномерному распределению плазмид после деления бактериальных клеток. Обычный размер вставки бактериальной искусственной хромосомы составляет т.п.н. 150–350 ^{[ 4 ]} Подобный вектор клонирования , называемый PAC, также был получен из ДНК бактериофага P1.

BAC часто использовались для секвенирования геномов организмов в геномных проектах , например, в проекте «Геном человека» , хотя они были заменены более современными технологиями. организма При секвенировании BAC короткий участок ДНК амплифицируется в виде вставки в BAC, а затем секвенируется. Наконец, секвенированные части перестраиваются in silico , в результате чего получается геномная последовательность организма. BAC были заменены более быстрыми и менее трудоемкими методами секвенирования, такими как полногеномное секвенирование , а теперь и секвенирование следующего поколения .

Общие генные компоненты

Представитель: для репликации плазмиды и регулирования количества копий.
параА и парБ: для разделения ДНК F-плазмиды на дочерние клетки во время деления и обеспечивает стабильное поддержание BAC.
маркер Выбираемый: на устойчивость к антибиотикам ; некоторые BAC также имеют lacZ в месте клонирования для селекции синего/белого цвета .
Т7 и СП6: фаговые промоторы для транскрипции встроенных генов.

Вклад в модели заболеваний

Наследственное заболевание

BAC в настоящее время все чаще используются при моделировании генетических заболеваний , часто наряду с трансгенными мышами. BAC оказались полезны в этой области, поскольку сложные гены могут иметь несколько регуляторных последовательностей перед кодирующей последовательностью, включая различные промоторные последовательности, которые будут регулировать уровень экспрессии гена. BAC с некоторым успехом использовались на мышах при изучении неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера или в случае анеуплоидии, связанной с синдромом Дауна. Также были случаи, когда их использовали для изучения конкретных онкогенов, связанных с раком. Их переносят в эти модели генетических заболеваний посредством электропорации/трансформации, трансфекции подходящим вирусом или микроинъекции. BAC также можно использовать для обнаружения генов или крупных последовательностей, представляющих интерес, а затем использовать для их картирования на хромосоме человека с помощью массивов BAC . BAC предпочтительны для такого рода генетических исследований, поскольку они вмещают гораздо более крупные последовательности без риска реаранжировки и, следовательно, более стабильны, чем другие типы векторов клонирования. ^{[ нужна ссылка ]}

Инфекционное заболевание

Геномы нескольких крупных ДНК- и РНК-вирусов были клонированы как BAC. Эти конструкции называются «инфекционными клонами», поскольку трансфекция конструкции ВАС в клетки-хозяева достаточна для инициации вирусной инфекции. Инфекционные свойства этих BAC сделали более доступным изучение многих вирусов, таких как герпесвирусы , поксвирусы и коронавирусы . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Молекулярные исследования этих вирусов теперь могут быть достигнуты с использованием генетических подходов для мутации BAC, пока он находится в бактериях. Такие генетические подходы основаны на использовании либо линейных, либо круговых векторов-мишеней для осуществления гомологичной рекомбинации . ^{[ 8 ]}

См. также

Ссылки

^ О'Коннор М., Пайфер М. , Бендер В. (июнь 1989 г.). «Конструирование больших сегментов ДНК в Escherichia coli». Наука . 244 (4910): 1307–12. Бибкод : 1989Sci...244.1307O . дои : 10.1126/science.2660262 . ПМИД 2660262 .
^ Шизуя Х., Биррен Б., Ким У.Дж., Манчино В., Слепак Т., Тачиири Ю., Саймон М. (сентябрь 1992 г.). «Клонирование и стабильное поддержание фрагментов ДНК человека длиной 300 тысяч оснований в Escherichia coli с использованием вектора на основе F-фактора» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (18): 8794–7. Бибкод : 1992PNAS...89.8794S . дои : 10.1073/pnas.89.18.8794 . ПМК 50007 . ПМИД 1528894 .
^ Шизуя Х., Курос-Мехр Х. (март 2001 г.). «Разработка и применение системы клонирования бактериальных искусственных хромосом» (PDF) . Медицинский журнал Кейо . 50 (1): 26–30. дои : 10.2302/kjm.50.26 . ПМИД 11296661 .
^ Стоун Н.Э., Фан Дж.Б., Уиллур В., Пеннаккио Л.А., Уоррингтон Дж.А., Ху А., де ла Шапель А., Лехесйоки А.Е., Кокс Д.Р., Майерс Р.М. (март 1996 г.). «Построение контига бактериального клона размером 750 т.п.н. и карты рестрикции в области 21 хромосомы человека, содержащей ген прогрессирующей миоклонусной эпилепсии» . Геномные исследования . 6 (3): 218–25. дои : 10.1101/гр.6.3.218 . ПМИД 8963899 .
^ Warehouse F, Гонсалес Дж. М., Пензес З., Изета А., Болд Э., Плана-Дюран Дж., Энхуанес Л. (май 2000 г.). «Создание крупнейшего генома РНК-вируса в виде инфекционной бактериальной искусственной хромосомы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (10): 5516–21. дои : 10.1073/pnas.97.10.5516 . ПМК 25860 . ПМИД 10805807 .
^ Доми А., Мосс Б. (сентябрь 2002 г.). «Клонирование генома вируса коровьей оспы в виде бактериальной искусственной хромосомы в Escherichia coli и восстановление инфекционного вируса в клетках млекопитающих» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (19): 12415–20. Бибкод : 2002PNAS...9912415D . дои : 10.1073/pnas.192420599 . ПМК 129459 . ПМИД 12196634 .
^ Мессерле М., Црнкович И., Хаммершмидт В., Циглер Х., Кошиновски У.Х. (декабрь 1997 г.). «Клонирование и мутагенез генома герпесвируса как инфекционной бактериальной искусственной хромосомы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (26): 14759–63. Бибкод : 1997PNAS...9414759M . дои : 10.1073/pnas.94.26.14759 . ПМК 25110 . ПМИД 9405686 .
^ Фидерле Р., Бартлетт Э.Дж., Делеклюз Х.Дж. (декабрь 2010 г.). «Генетика вируса Эпштейна-Барра: говорим о поколении BAC» . Герпесвирусы . 1 (1): 6. дои : 10.1186/2042-4280-1-6 . ПМК 3063228 . ПМИД 21429237 .

Внешние ссылки

The Big Bad BAC: бактериальные искусственные хромосомы — обзор журнала Science Creative Quarterly
Empire Genomics (компания, продающая клоны BAC из геномных библиотек)
Amplicon Express (компания, производящая пользовательские библиотеки BAC)

[OConnor1989-1] О'Коннор М., Пайфер М. , Бендер В. (июнь 1989 г.). «Конструирование больших сегментов ДНК в Escherichia coli». Наука . 244 (4910): 1307–12. Бибкод : 1989Sci...244.1307O . дои : 10.1126/science.2660262 . ПМИД 2660262 .

[Shizuya1992-2] Шизуя Х., Биррен Б., Ким У.Дж., Манчино В., Слепак Т., Тачиири Ю., Саймон М. (сентябрь 1992 г.). «Клонирование и стабильное поддержание фрагментов ДНК человека длиной 300 тысяч оснований в Escherichia coli с использованием вектора на основе F-фактора» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (18): 8794–7. Бибкод : 1992PNAS...89.8794S . дои : 10.1073/pnas.89.18.8794 . ПМК 50007 . ПМИД 1528894 .

[3] Шизуя Х., Курос-Мехр Х. (март 2001 г.). «Разработка и применение системы клонирования бактериальных искусственных хромосом» (PDF) . Медицинский журнал Кейо . 50 (1): 26–30. дои : 10.2302/kjm.50.26 . ПМИД 11296661 .

[Stone1996-4] Стоун Н.Э., Фан Дж.Б., Уиллур В., Пеннаккио Л.А., Уоррингтон Дж.А., Ху А., де ла Шапель А., Лехесйоки А.Е., Кокс Д.Р., Майерс Р.М. (март 1996 г.). «Построение контига бактериального клона размером 750 т.п.н. и карты рестрикции в области 21 хромосомы человека, содержащей ген прогрессирующей миоклонусной эпилепсии» . Геномные исследования . 6 (3): 218–25. дои : 10.1101/гр.6.3.218 . ПМИД 8963899 .

[Almazan2000-5] Warehouse F, Гонсалес Дж. М., Пензес З., Изета А., Болд Э., Плана-Дюран Дж., Энхуанес Л. (май 2000 г.). «Создание крупнейшего генома РНК-вируса в виде инфекционной бактериальной искусственной хромосомы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (10): 5516–21. дои : 10.1073/pnas.97.10.5516 . ПМК 25860 . ПМИД 10805807 .

[Domi2002-6] Доми А., Мосс Б. (сентябрь 2002 г.). «Клонирование генома вируса коровьей оспы в виде бактериальной искусственной хромосомы в Escherichia coli и восстановление инфекционного вируса в клетках млекопитающих» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (19): 12415–20. Бибкод : 2002PNAS...9912415D . дои : 10.1073/pnas.192420599 . ПМК 129459 . ПМИД 12196634 .

[Messerle1997-7] Мессерле М., Црнкович И., Хаммершмидт В., Циглер Х., Кошиновски У.Х. (декабрь 1997 г.). «Клонирование и мутагенез генома герпесвируса как инфекционной бактериальной искусственной хромосомы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (26): 14759–63. Бибкод : 1997PNAS...9414759M . дои : 10.1073/pnas.94.26.14759 . ПМК 25110 . ПМИД 9405686 .

[FeederleBartlett2010-8] Фидерле Р., Бартлетт Э.Дж., Делеклюз Х.Дж. (декабрь 2010 г.). «Генетика вируса Эпштейна-Барра: говорим о поколении BAC» . Герпесвирусы . 1 (1): 6. дои : 10.1186/2042-4280-1-6 . ПМК 3063228 . ПМИД 21429237 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]