Vad är en bakteriell konstgjord kromosom?

En bakteriell konstgjord kromosom (BAC) är en av en klass av verktyg, kallad vektorer, som mikrobiologer använder för att sätta in gener i en bakterie mdash;Vanligtvis e coli .Infoga gener förändrar bakteriens egenskaper i en process som kallas transformation.En forskare kan förändra en stam av bakterier med hjälp av en BAC och sedan jämföra de förändrade bakterierna med en oförändrad stam för att upptäcka vilken roll de insatta generna spelar i cellbiologi.Medan alla vektorer används av forskare på liknande sätt, är BAC anmärkningsvärt för att kunna bära mycket mer genetiskt material än konkurrerande verktyg.

Under åren har forskare utvecklat ett antal olika typer av vektorer för att modifiera den genetiska sminkav bakterier.Huvuddelen av dessa skapas genom att modifiera fager mdash;virus som endast infekterar bakterieceller mdash;eller strukturer som kallas plasmider.Den bakteriella konstgjorda kromosomen är en av ett antal plasmidbaserade vektorer.Plasmider är fritt flytande ringar av DNA som många bakterier innehåller utöver deras kromosomala DNA.De betraktas inte som en separat livsform, men uppträder ändå något som en organisme inom en organisme: de kan reproducera oberoende av de bakterier som de lever..Elektroporering innebär att störa cellmembranet med en elektrisk chock, vilket skapar tillfälliga öppningar genom vilka molekyler kan sättas in.Föregångare till BAC inkluderade modifierade plasmider med sådana exotiska namn som kosmiden och fosmiden.Dessa ofta frustrerade försök till forskning eftersom de bara kunde bära några tiotusentals DNA -baspar, tillräckligt för att bara infoga mycket små gener.

1992 skapades den första bakteriella konstgjorda kromosomen av Hiroaki Shizuya, en forskare vid Kaliforniens institutav teknik, genom att modifiera en plasmid som kallas en F-faktor.F-faktorplasmider används naturligt av bakterier för att överföra DNA från en cell till en annan under perioder med miljöstress för att öka den genetiska variationen och sannolikheten för överlevnad.Till skillnad från sina föregångare kunde BAC bära stora gener med hundratusentals DNA -baspar, eller flera gener på en gång.

Ett antal stora BAC -bibliotek upprätthålls nu av universitets-, privata industrin och regeringsgrupper.Förutom de gener som undersöks innehåller många BAC -verktyg som möjliggör enklare forskning.Till exempel innehåller vissa BAC: er gener som blir bakterier blå eller gör att de glöder, för enklare identifiering.Vissa innehåller gener som gör värdet motståndskraftiga mot vissa antikroppar.Kulturerna kan renas genom att spola dem med antikroppen i fråga, döda alla bakterier förutom de som bär BAC.

Eftersom bakterier reproduceras snabbt, kan den bakteriella konstgjorda kromosomen också användas för att klona stora mängder av en viss genetisk sekvens för förstudie.Detta har möjliggjort bättre studier av genomen av organismer som växer långsamt eller oförutsägbart under laboratorieförhållanden.Förmågan att klon har ökat sjukdomsbehandlingsforskning genom att möjliggöra snabbare identifiering av effektiva antivirala och antibakteriella mediciner.Det har också möjliggjort en effektivare produktion av sekvenser som används i den genetiska modifieringen av andra organismer, för forskning och industri.