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Un vettore è una molecola di DNA all’interno della quale viene inserita la sequenza di DNA da clonare che, generalmente, è un gene e prende il nome di inserto. I virus ed i plasmidi sono due ottimi elementi extrabiologici che possono servire da vettori e possiedono, rispettivamente, alcuni vantaggi ed alcune limitazioni. Anche senza inserto il vettore non può replicarsi in qualsiasi cellula ma ha bisogno di un ospite che soddisfi alcune particolari necessità, tra cui una origine di replicazione compatibile con il genoma del vettore. Inoltre, anche se una cellula ospite ottenesse il vettore con il relativo inserto, è necessario che possa essere isolata dalle altre cellule che non hanno ricevuto l’inserto.
Ricordiamo che se l’inserto contiene un gene che conferisce la resistenza ad un antibiotico, quale la tetraciclina, questa caratteristica può essere utilizzata per la selezione delle cellule che non hanno inglobato il nuovo materiale genetico.
Il batterio E. coli è uno tra gli ospiti più utilizzati in un laboratorio di biologia molecolare, in particolare è di prima scelta il ceppo K12 negli esperimenti.
| Nome | Descrizione | Capienza |
|---|---|---|
| Cosmidi | Segmenti modulari di DNA che si riproducono in modo stringente o rilassato. Possono essere inseriti in particelle virali. Maggiore efficacia poiché infettano le cellule, senza dover ricorrere alla transfezione. | 45KB |
| Fasmidi | Molecole lineari che conservano i geni per il ciclo litico. Vengono introdotti nella cellula per infezione. | 50KB |
| Fago λ | Fago capace di infettare escherichia coli, vengono eliminate tutte le sequenze del genoma non necessarie per lasciare spazio all’inserto. | 20Kb |
| Plasmidi | Piccole molecole, solitamente circolari, capaci di riprodursi indipendentemente dal batterio. | 5-10KB |
| Vettore plasmidico 2μm per lievito | Unico vettore conosciuto per infettare la cellula del lievito, che è eucariotica aploide. | Variabile |
| YAC | Cromosomi artificiali di lievito che possono contenere un gran numero di basi. Furono largamente utilizzati per la mappatura del DNA umano. Sono formati da un telomero sinistro ed un telomero destro. Un frammento di DNA umano può trovare posto tra il centromero ed il telomero destro. | 1-3M |
Cosmidi
Il fago lambda, in particolare, è stato estremamente modificato per poter accogliere più basi. Per questo motivo i cosmidi hanno perso la capacità di replicarsi all’interno dell’ospite ma riescono comunque a infettarlo poiché vengono impaccati all’interno della particella fagica
Vettore M13
Una volta clonato il DNA a doppio filamento è possibile inserire uno o più geni di interesse ed infettare, nuovamente, l’ospite che produrrà il fago M13 con un singolo filamento di DNA che incorpora i geni precedentemente inseriti.
Fasmidi
I fasmidi rappresentano una classe di vettori molto versatili. Il loro piccolo genoma circolare è molto stabile e presenta, in vicinanza di LacZ’, un sito di clonaggio multiplo. Sono, inoltre, dotati del gene che conferisce resistenza all’ampcillina e di una origine di replicazione per i fagi filamentosi F1. Questa origine di replicazione, simile a quella richiesta per la riproduzione di M13, rende possibile la replicazione nelle cellule già infette da M13.
Fago lambda
I plasmidi
I plasmidi sono piccoli segmenti di DNA, generalmente di tipo circolare presenti in diverse copie all’interno delle cellule batteriche.
Un generico plasmide può andare incontro a due tipi di replicazione: stringente e relaxed. La replicazione stringente avviene quando è l’ospite a coordinare tutti gli eventi replicativi a differenza della replicazione rilassata che si pone in atto indifferentemente dal controllo dell’ospite.
