Một nhiễm sắc thể nhân tạo vi khuẩn là gì?

Một nhiễm sắc thể nhân tạo vi khuẩn (BAC) là một trong những lớp công cụ, được gọi là vectơ, mà các nhà vi sinh học sử dụng để chèn gen vào vi khuẩn mdash;thường là

e coli.Chèn gen làm thay đổi các tính chất của vi khuẩn trong một quá trình gọi là biến đổi.Một nhà khoa học có thể thay đổi một chủng vi khuẩn bằng BAC, sau đó so sánh các vi khuẩn bị thay đổi với một chủng không thay đổi để khám phá vai trò của các gen được chèn vào sinh học tế bào.Mặc dù tất cả các vectơ được sử dụng bởi các nhà khoa học theo cách tương tự, nhưng BAC rất đáng chú ý vì có thể mang nhiều vật liệu di truyền hơn nhiều so với các công cụ cạnh tranh. Trong nhiều năm qua, các nhà khoa học đã phát triển một số loại vectơ khác nhau để sửa đổi trang điểm di truyềnvi khuẩn.Phần lớn trong số này được tạo ra bằng cách sửa đổi Phage MDash;virus chỉ lây nhiễm các tế bào vi khuẩn mdash;hoặc các cấu trúc gọi là plasmid.Nhiễm sắc thể nhân tạo vi khuẩn là một trong một số vectơ dựa trên plasmid.Plasmid là các vòng DNA nổi tự do mà nhiều vi khuẩn chứa ngoài DNA nhiễm sắc thể của chúng.Chúng không được coi là một dạng sống riêng biệt, nhưng dù sao cũng cư xử giống như một sinh vật trong một sinh vật: chúng có thể sinh sản độc lập với vi khuẩn mà chúng sống..Điện hóa liên quan đến việc làm xáo trộn màng tế bào bằng một cú sốc điện, tạo ra các lỗ tạm thời thông qua đó các phân tử có thể được chèn vào.Forerunners của BAC bao gồm các plasmid đã được sửa đổi với những cái tên kỳ lạ như Cosmid và Fosmid.Những nỗ lực nghiên cứu thường thất vọng này vì chúng chỉ có thể mang theo vài chục ngàn cặp cơ sở DNA, đủ để chỉ chèn các gen rất nhỏ. Năm 1992, nhiễm sắc thể nhân tạo vi khuẩn đầu tiên được tạo ra bởi Hiroaki Shizuya, một nhà nghiên cứu tại Viện Californiacủa công nghệ, bằng cách sửa đổi một plasmid được gọi là F-Factor.Các plasmid F-Factor được sử dụng một cách tự nhiên bởi vi khuẩn để chuyển DNA từ tế bào này sang tế bào khác trong thời kỳ căng thẳng môi trường, để tăng độ biến thiên di truyền và khả năng sống sót.Không giống như những người tiền nhiệm của nó, BAC có thể mang các gen lớn với hàng trăm ngàn cặp cơ sở DNA, hoặc một số gen cùng một lúc. Một số thư viện BAC lớn hiện được duy trì bởi các nhóm đại học, công nghiệp tư nhân và các nhóm chính phủ.Ngoài các gen đang được điều tra, nhiều BACS chứa các công cụ cho phép nghiên cứu dễ dàng hơn.Ví dụ, một số BACS chứa các gen biến vi khuẩn xanh hoặc làm cho chúng phát sáng, để nhận dạng dễ dàng hơn.Một số chứa các gen làm cho vật chủ chống lại một số kháng thể nhất định.Các nuôi cấy có thể được tinh chế bằng cách xả chúng bằng kháng thể đang được đề cập, giết chết tất cả các vi khuẩn ngoại trừ các loại vi khuẩn mang vi khuẩn sinh sản nhanh chóng, nhiễm sắc thể nhân tạo vi khuẩn cũng có thể được sử dụng để nhân bản một lượng lớn trình tự di truyền cụ thể chohọc.Điều này đã cho phép nghiên cứu tốt hơn về bộ gen của các sinh vật phát triển chậm hoặc không thể đoán trước trong điều kiện phòng thí nghiệm.Khả năng nhân bản đã tăng cường nghiên cứu điều trị bệnh bằng cách cho phép xác định nhanh hơn các thuốc kháng vi -rút và kháng khuẩn hiệu quả hơn.Nó cũng đã cho phép sản xuất các trình tự hiệu quả hơn được sử dụng trong việc sửa đổi di truyền của các sinh vật khác, cho nghiên cứu và công nghiệp.