Hva er et bakterielt kunstig kromosom?

Et bakterielt kunstig kromosom (BAC) er en av en klasse av verktøy, kalt vektorer, som mikrobiologer bruker for å sette inn gener i en bakterie - vanligvis e coli . Å sette inn gener endrer egenskapene til bakterien i en prosess som kalles transformasjon. En forsker kan endre en stamme av bakterier ved bruk av en BAC, og deretter sammenligne de endrede bakteriene med en uendret belastning for å oppdage hvilken rolle de innsatte genene spiller i cellebiologi. Mens alle vektorer brukes av forskere på lignende måte, er BAC bemerkelsesverdig for å kunne bære mye mer genetisk materiale enn konkurrerende verktøy.

Gjennom årene har forskere utviklet en rekke forskjellige typer vektorer for å modifisere genetisk sminke av bakterier. Hovedtyngden av disse skapes ved å modifisere fager - virus som bare infiserer bakterieceller - eller strukturer som kalles plasmider. Det bakterielle kunstige kromosomet er en av en rekke plasmidbaserte vektorer. Plasmider er frittflytende ringer av DNA som mangeBakterier inneholder i tillegg til deres kromosomale DNA. De regnes ikke som en egen livsform, men oppfører seg likevel noe som en organisme i en organisme: de kan reprodusere uavhengig av bakteriene de "lever i."

plasmider som bakteriell kunstig kromosom settes inn i bakterier ved bruk av en prosess som kalles elektroporering. Elektroporering innebærer å forstyrre cellemembranen med et elektrisk støt, som skaper midlertidige åpninger som molekyler kan settes inn. Forladre til BAC inkluderte modifiserte plasmider med så eksotiske navn som kosmidet og fosmidet. Disse ofte frustrerte forsøkene på forskning fordi de bare kunne bære noen få titusenvis av DNA -basepar, nok til å sette inn bare veldig små gener.

I 1992 ble det første bakterielle kunstige kromosomet opprettet av Hiroaki Shizuya, forsker ved California Instituteav teknologi, ved å endre et plasmid kalt en F-faktor. F-faktorplasmider brukes naturlig av bakterier for å overføre DNA fra en celle til en annen i perioder med miljøspenning, for å øke genetisk variabilitet og sannsynligheten for overlevelse. I motsetning til forgjengerne, kunne BAC bære store gener med hundretusener av DNA -basepar, eller flere gener på en gang.

En rekke store BAC -biblioteker opprettholdes nå av universitets-, privat industri og regjeringsgrupper. I tillegg til genene som er undersøkt, inneholder mange BAC -er verktøy som gir enklere forskning. For eksempel inneholder noen BAC -er gener som gjør bakterier blå eller får dem til å gløde, for enklere identifikasjon. Noen inneholder gener som gjør vertsresistente mot visse antistoffer. Kulturene kan renses ved å spyle dem med det aktuelle antistoffet og drepe alle bakterier bortsett fra de som bærer Bac.

Siden bakterier reproduserer seg raskt, er det bakterielle kunstige kromosomet mAY brukes også til å klone store mengder av en bestemt genetisk sekvens for studie. Dette har gjort det mulig for bedre studier av genomene til organismer som vokser sakte eller uforutsigbart under laboratorieforhold. Evnen til å klone har fremskyndet sykdomsbehandlingsforskning ved å gi mulighet for raskere identifisering av effektive antivirale og antibakterielle medisiner. Det har også muliggjort mer effektiv produksjon av sekvenser brukt i genetisk modifisering av andre organismer, for forskning og industri.