Co to jest sztuczny chromosom bakteryjny?

Bakteryjny sztuczny chromosom (BAC) jest jedną z klas narzędzi, zwanych wektorami, których mikrobiolodzy stosują do wkładania genów do bakterii i mdash;zwykle e coli .Wkładanie genów zmienia właściwości bakterii w proces zwany transformacją.Naukowiec może zmienić szczep bakterii za pomocą BAC, a następnie porównać zmienione bakterie z niezmienionym szczepem, aby odkryć, jaką rolę odgrywają wkładane geny w biologii komórkowej.Podczas gdy wszystkie wektory są używane przez naukowców w podobny sposób, BAC jest godna uwagi, ponieważ jest w stanie nosić znacznie więcej materiałów genetycznybakterii.Większość z nich jest tworzona przez modyfikację fagów i mdash;wirusy, które zarażają tylko komórki bakteryjne i mdash;lub struktury zwane plazmidami.Bakteryjny sztuczny chromosom jest jednym z wielu wektorów opartych na plazmidach.Plazmidy to swobodnie płynące pierścienie DNA, które wiele bakterii zawiera oprócz ich chromosomalnego DNA.Nie są uważane za odrębną formę życia, ale jednak zachowują się coś w rodzaju organizmu w organizmie: mogą odtwarzać niezależnie od bakterii, w których żyją.

Plazmidy, takie jak bakteryjny sztuczny chromosom, są wstawiane do bakterii za pomocą procesu zwanego elektroporacją.Elektroporacja obejmuje zakłócenie membrany komórkowej wstrząśnikiem elektrycznym, co tworzy tymczasowe otwory, przez które można wstawiać cząsteczki.Przeprzepustwy do BAC obejmowały zmodyfikowane plazmidy o tak egzotycznych nazwach, jak kosmid i fosmid.Te często sfrustrowane próby badań, ponieważ mogły nosić tylko kilka dziesiątek tysięcy par zasad DNA, wystarczającą do wstawienia tylko bardzo małych genów.

W 1992 r. Pierwszy bakteryjny sztuczny chromosom został stworzony przez Hiroaki Shizuya, badacz w California Institutetechnologii, modyfikując plazmid zwany funkcją F.Plazmidy faktorowe F są stosowane naturalnie przez bakterie do przenoszenia DNA z jednej komórki do drugiej w okresach stresu środowiskowego, w celu zwiększenia zmienności genetycznej i prawdopodobieństwa przeżycia.W przeciwieństwie do swoich poprzedników, BAC może nosić duże geny z setkami tysięcy par zasad DNA lub kilka genów jednocześnie.

Wiele dużych bibliotek BAS jest obecnie utrzymywanych przez uniwersyteckie, prywatne i rządowe grupy.Oprócz badanych genów wiele BAC zawiera narzędzia, które pozwalają na łatwiejsze badania.Na przykład niektóre BAC zawierają geny, które zmieniają bakterie niebieskie lub sprawiają, że świecą, aby ułatwić identyfikację.Niektóre zawierają geny, które sprawiają, że gospodarz są odporne na niektóre przeciwciała.Kultury można oczyszczyć, spłukiwając je omawianym przeciwciałem, zabijając wszystkie bakterie, z wyjątkiem tych, które niosą BAC.

Ponieważ bakterie szybko się rozmnażają, bakteryjny sztuczny chromosom może być również stosowany do klonowania dużych ilości określonej sekwencji genetycznej dla dla sekwencji genetycznej dlabadanie.Umożliwiło to lepsze badanie genomów organizmów, które rosną powoli lub nieprzewidywalnie w warunkach laboratoryjnych.Zdolność do klonu przyspieszyła badania leczenia chorób, umożliwiając szybszą identyfikację skutecznych leków przeciwwirusowych i przeciwbakteryjnych.Pozwolił również na bardziej skuteczną produkcję sekwencji stosowanych w modyfikacji genetycznej innych organizmów, do badań i przemysłu.