Hva er en bakteriell kunstig kromosom?

May 11  by Eliza

En bakteriell kunstig kromosom (BAC) er en av en klasse av verktøy, kalt vektorer, som mikrobiologer bruker for å sette inn gener inn i en bakterie - vanligvis e coli. Innsetting gener endrer egenskapene til bakterien i en prosess som kalles transformasjon. En vitenskapsmann kan endre en stamme av bakterier ved hjelp av en BAC, deretter sammenligne de endrede bakterier til en uendret belastning å oppdage hvilken rolle de innsatte genene spiller i cellebiologi. Mens alle vektorene blir brukt av forskere på en lignende måte, er den BAC merke for å være i stand til å bære mye mer genetisk materiale enn konkurrerende verktøy.

I løpet av årene har forskere utviklet en rekke forskjellige typer av vektorer for å modifisere den genetiske sammensetning av bakterier. Hovedtyngden av disse er skapt ved å endre fager - virus som infiserer bare bakterieceller - eller strukturer som kalles plasmider. Den bacterial artificial chromosome er en av en rekke av plasmid-baserte vektorer. Plasmider er frittflytende ringer av DNA som mange bakterier inneholder i tillegg til deres kromosomale DNA. De er ikke ansett som en egen form for liv, men likevel oppfører seg noe sånt som en organisme innenfor en organisme: de kan reprodusere uavhengig av bakteriene der de "bor".

Plasmider som det bakterielle kromosom kunstig innføres i bakterier ved hjelp av en prosess som kalles elektroporering. Elektroporering innebærer å forstyrre cellemembranen med et elektrisk støt, noe som skaper midlertidige åpninger gjennom hvilke molekyler kan bli innsatt. Forløperne til BAC inkludert modifiserte plasmider med slike eksotiske navn som cosmid og fosmid. Disse ofte frustrerte forsøk på forskning fordi de kunne bære bare noen få titusener av DNA basepar, nok til å sette inn bare svært små gener.

I 1992 den første bakteriell kunstig kromosom ble opprettet av Hiroaki Shizuya, forsker ved California Institute of Technology, ved å modifisere et plasmid kalles en F-faktor. F-faktor plasmider anvendes naturlig av bakterier for å overføre DNA fra en celle til en annen i løpet av perioder med miljøbelastning, for å øke genetisk variasjon og sannsynligheten for overlevelse. I motsetning til sine forgjengere, kan BAC bære store gener med hundretusener av DNA basepar, eller flere gener samtidig.

En rekke store BAC biblioteker er nå vedlikeholdt av universitetet, det private næringsliv og offentlige grupper. I tillegg til de gener under gransking, mange BACS inneholder verktøy som gir mulighet for enklere forskning. For eksempel, noen BACS inneholde gener som slår bakterier blå eller gjør dem glød, for lettere identifisering. Noen inneholder gener som gjør verten motstandsdyktig mot visse antistoffer. Kulturene kan bli renset ved å spyle dem med antistoffet i spørsmålet, drepe alle bakterier unntatt de som bærer BAC.

Siden bakterier formerer seg raskt, kan det bakterielle kunstig kromosom også brukes til å klone store mengder av en spesiell genetisk sekvens for studien. Dette har gjort det mulig for bedre studie av genomene til organismer som vokser sakte eller uforutsigbart i et laboratorium. Evnen til å klone har sped opp sykdom behandling forskning ved å åpne for raskere identifisering av effektive antivirale og antibakterielle medikamenter. Det har også åpnet for mer effektiv produksjon av sekvenser som brukes i genmodifisering av andre organismer, til forskning og industri.

  • Mikrobiologer sette bakterielle kunstige kromosomer inn bakterier for å studere hvordan de påvirkes av genetiske endringer.
  • Kromosomene er trådliknende strukturer som ligger inne i kjernen av dyre- og planteceller.