Hauptunterschied – YAC vs. M13-Phagenvektor
DNA-Klonen ist ein wichtiger Prozess, der die Vermehrung wichtiger DNA-Fragmente von Organismen ermöglicht. Es erfordert das Verbinden spezifischer DNA mit Vektor-DNA, um rekombinante DNA zu erzeugen, die sich in den Wirtsorganismus umwandelt. Ein Vektor ist ein DNA-Molekül, das sich wie ein Vehikel verhält, um fremdes genetisches Material in eine andere Zelle oder einen anderen Organismus zu transportieren. Es sollte in der Lage sein, sich innerhalb des Wirtsorganismus zu replizieren und mehrere Kopien rekombinanter DNA zu produzieren. Es gibt verschiedene Arten von Vektoren, die bei der DNA-Klonierung verwendet werden. Darunter sind zwei Arten von künstlichen Hefechromosomen (YAC) und M13-Phagenvektoren. Der Hauptunterschied zwischen YAC und dem M13-Phagenvektor besteht darin, dass YAC ein künstliches Chromosom ist, das sich in Hefezellen repliziert, während der M13-Phagenvektor eine einzelsträngige kreisförmige DNA des Bakteriophagen M13 ist, die sich in E. Coli-Zellen repliziert.
Was ist ein YAC-Vektor?
YAC ist ein künstlich aufgebautes Chromosom, das die Fähigkeit besitzt, ein großes Segment fremder DNA zu tragen und sich innerhalb der Hefezellen zu replizieren. Es hat Zentromer-, Telomer- und autonom replizierende Sequenzen, die für Replikation und Stabilität unerlässlich sind. YAC sollte auch einen selektiven Marker oder Marker und Restriktionsstellen tragen, um es zu einem effektiven Klonierungsvektor zu machen. Große Sequenzen von 1000 kb bis 2000 kb können in YAC eingefügt und in Hefe übertragen werden.
Abbildung 01: YAC-Vektor
Was ist der M13-Phagenvektor?
Bakteriophage M13 ist ein Virus, das E. Coli infiziert und repliziert. Das Genom des Bakteriophagen M13 ist klein, etwa 6,7 kb. Es ist eine einzelsträngige, zirkuläre DNA mit positivem Sinn. Dieses Virus infiziert spezifisch E-Coli-Bakterien durch F-Pilus. Sobald es die ssDNA in das Bakterium eintritt, synthetisiert es seinen komplementären Strang und wird zu dsDNA oder der replikativen Form (RF) von M13. RF kann sich im Wirtsorganismus wie ein Plasmid verh alten. Die dsDNA repliziert sich innerhalb von E. Coli und produziert ssDNA, die neue Phagen trägt. Diese neuen Phagen werden kontinuierlich aus den E. Coli freigesetzt, ohne die Wirtszelle zu töten. Die Infektion verlangsamt jedoch das Wachstum von E. Coli. dsDNA kann aus Bakterienzellen extrahiert und als Vektoren bei der DNA-Klonierung verwendet werden. Sie sind als M13-Phagenvektoren bekannt. Sie können leicht manipuliert und ähnlich wie Plasmidvektoren verwendet werden.
Die inhärente Infektionsfähigkeit dieser M13-Phagen dient als gute Voraussetzung für die Verwendung als Vektor beim Klonen von Genen. Bei der Entwicklung von M13 zu einem Vektor sollten mehrere Elemente in sein Genom eingebaut werden. Sie sind ein Gen für das lac-Repressor (lacI)-Protein, die operator-proximale Region des lacZ-Gens, ein lac-Promotor und eine multiple Klonierungsstelle (Polylinker). Wenn dsDNA von M13 als Vektoren verwendet wird, kann sie als Plasmidvektor behandelt werden. Die Verwendung von ssDNA M13 hat jedoch Vorteile bei der DNA-Sequenzierung und ortsgerichteten Mutagenese.
Da der M13-Phagenvektor mehrere Klonierungsstellen in der lacZ-Region trägt, können rekombinierte Vektoren leicht durch das Blau/Weiß-Kolonie-Screening auf IPTG- und X-Gal-Agarplatten identifiziert werden. Auf den Platten erzeugte blaue Plaques enth alten die rekombinierten Phagen nicht. Daher können Phagen mit Inserts für Klonierungszwecke ausgewählt werden.
Abbildung 02: Bakteriophage M13
Was ist der Unterschied zwischen YAC und M13-Phagenvektor?
YAC vs. M13-Phagenvektor |
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| YAC ist ein gentechnisch verändertes Chromosom, das die Fähigkeit besitzt, ein großes Segment fremder DNA zu tragen und sich innerhalb der Hefezellen zu replizieren. | M13-Phagenvektor ist ein vom Bakteriophagen M13 entwickelter viraler Vektor, der verwendet wird, um fremde DNA in E. Coli einzufügen. |
| Zweck | |
| YACs wurden entwickelt, um große Fragmente genomischer DNA in Hefe zu klonen. | M13-Phagenvektoren werden verwendet, um fremde DNA in E. Coli einzufügen. |
| Länge einfügen | |
| YACs können genomische Inserts in Megabasengröße enth alten (1000 kb – 2000 kb). | Die Größe der Inserts beträgt etwa 1.500 bps. |
| Baugewerbe | |
| YAC-DNA ist schwierig intakt zu reinigen und erfordert eine hohe Konzentration zur Erzeugung des YAC-Vektorsystems. | Es tritt über eine zyklische photosynthetische Elektronenkette auf. |
| Stabilität | |
| YAC ist instabil. | M13-Phagen lassen sich leicht extrahieren. |
| Größe | |
| Enzyme sind größere Moleküle. | M13-Phagen sind stabiler als YAC. |
Zusammenfassung – YAC vs. M13-Phagenvektor
YAC ist ein künstlich konstruiertes Vektorsystem, das eine bestimmte Region des Hefechromosoms verwendet, um große Segmente genetischen Materials in Hefezellen einzufügen. Der M13-Phagenvektor ist ein vom Bakteriophagen M13 abgeleitetes Vektorsystem, das E. coli als Wirtsorganismus verwendet. Dies ist der Hauptunterschied zwischen YAC und M13-Phagenvektor. Beide sind in der rekombinanten DNA-Technologie und beim Klonen von Genen gleichermaßen nützlich.
