Was ist ein künstliches Hefechromosom?
Ein künstliches Hefechromosom (YAC) ist ein selbstreplizierendes Chromosom, das zur Reproduktion in Hefezellen eingefügt werden kann, wenn die Zellen wachsen und sich teilen. In der Genforschung benötigen Menschen möglicherweise große Mengen genetischen Materials, und ein künstliches Hefechromosom kann ein nützliches Klonierungswerkzeug sein. Dies ist wichtig für die Sequenzierung und Kartierung von genetischem Material sowie für die Amplifikation von DNA zum Testen. Labors können ihre eigenen YACs erstellen oder diese bei wissenschaftlichen Lieferanten bestellen, die das erforderliche Material gegen eine Gebühr einlegen können.
Um künstliche Hefechromosomen herzustellen, behandeln die Techniker ein DNA-Segment, um es aufzubrechen und die interessierende Komponente, ein Fragment des genetischen Materials, zu extrahieren. Dies kann mit allen notwendigen Geräten in einen Vektor eingefügt werden, um ein vollständig künstliches Chromosom zu erzeugen. Das genetische Material kann während des normalen Zellteilungsprozesses repliziert werden, sobald Hefezellen damit geimpft sind. Wenn die Kolonie wächst, wachsen auch die Kopien des DNA-Fragments, das vom künstlichen Hefechromosom erzeugt wird.
Drei Komponenten zusätzlich zum DNA-Fragment sind erforderlich, um ein künstliches Hefechromosom erfolgreich zu machen. Das erste sind Telomere, die den Schaden an den Enden der DNA begrenzen, um sicherzustellen, dass sie korrekt kopiert wird. Als nächstes kommt das Zentromer, das einen Anknüpfungspunkt für die Spindelfasern schafft, die bei der Zellteilung zum Orientieren und Teilen von Chromosomen verwendet werden. Schließlich bieten Replikationsursprungssequenzen einen Ausgangspunkt für die DNA-Replikation. Diese Faktoren stellen sicher, dass die Hefe das fremde Chromosom erfolgreich kopieren kann.
Mit den Vektoren können Wissenschaftler DNA-Fragmente unterschiedlicher Länge in Hefekolonien einfügen. Hefe, die die gewünschte DNA exprimiert, kann isoliert und kultiviert werden, um zusätzliches Wachstum und die Erzeugung von genügend genetischem Material für die Forschung zu fördern. Mit dieser Hand können Wissenschaftler das Fragment sequenzieren und so leichter bestimmen, was es tut und wo es sich im gesamten Genom befindet. Während menschliche DNA ein häufiges Ziel für künstliche Hefechromosomen ist, ist es auch möglich, DNA von anderen Organismen zu verwenden.
Labore, die keine eigenen Einrichtungen haben, können diese Dienstleistungen vergeben. Sie können dies auch tun, wenn sie unabhängige Ergebnisse wünschen, die von anderen Forschern repliziert werden können, um die in der Studie erzielten Schlussfolgerungen zu überprüfen. Die Verwendung von Duplikaten künstlicher Hefechromosomenproben aus mehreren Quellen kann zeigen, dass die Ergebnisse gültig sind. Es kann auch das Risiko falscher Ergebnisse verringern, die durch Verunreinigungen, Verarbeitungsprobleme und andere Probleme im Labor verursacht werden.