Phagemid - Phagemid

Fagemidu nebo phasmid je DNA založené klonovacího vektoru , který má jak bakteriofága a plazmidových vlastnosti. Tyto vektory nesou kromě počátku replikace plazmidu také počátek replikace odvozený z bakteriofága. Na rozdíl od běžně používaných plazmidů se fagemidové vektory liší tím, že mají schopnost být zabaleny do kapsidy bakteriofága, protože mají genetickou sekvenci, která signalizuje zabalení. Fagemidy se používají v různých biotechnologických aplikacích; mohou být například použity v technice molekulární biologie zvané „ Fágový displej “.

Vlastnosti klonovacího vektoru

Fagemidu (plazmid + fág) je plasmid , který obsahuje f1 počátek replikace z f1 fágu . Může být použit jako typ klonovacího vektoru v kombinaci s vláknitým fágem M13 . Fagemid může být replikován jako plazmid a také může být zabalen jako jednovláknová DNA do virových částic. Fagemidy obsahují počátek replikace (ori) pro dvouvláknovou replikaci, stejně jako f1 ori umožňující jednořetězcovou replikaci a zabalení do fágových částic. Mnoho běžně používaných plazmidů obsahuje f1 ori a jsou tedy fagemidy.

Podobně jako plazmid lze fagemid použít ke klonování fragmentů DNA a zavedení do bakteriálního hostitele řadou technik, jako je transformace a elektroporace . Infekce bakteriálního hostitele obsahujícího fagemid pomocí „pomocného“ fága, například VCSM13 nebo M13K07, však poskytuje nezbytné virové komponenty umožňující replikaci jednovláknové DNA a zabalení fagemidové DNA do fágových částic. „Pomocný“ fág infikuje bakteriálního hostitele tak, že se nejprve připojí k pilusu hostitelské buňky a poté po připojení transportuje genom fága do cytoplazmy hostitelské buňky. Fágový genom uvnitř buňky spouští produkci jednořetězcové fagemidové DNA v cytoplazmě. Tato fagemidová DNA je poté zabalena do fágových částic. Fágové částice obsahující ssDNA se uvolňují z bakteriální hostitelské buňky do extracelulárního prostředí.

Filamentózní fágy zpomalují růst bakterií, ale na rozdíl od fága lambda a fága T7 nejsou obecně lytické . Pomocné fágy jsou obvykle navrženy tak, aby se balí méně efektivně (prostřednictvím defektního fágového počátku replikace) než fagemid, takže výsledné částice fága obsahují převážně fagemidovou DNA. F1 Infekce filamentózními fágy vyžaduje přítomnost pilusu, takže ke generování fágových částic lze použít pouze bakteriální hostitele obsahující F-plazmid nebo jeho deriváty.

Před vývojem sekvenování cyklů byly fagemidy použity pro generování jednořetězcové šablony DNA pro účely sekvenování. Dnes jsou fagemidy stále užitečné pro generování šablon pro cílenou mutagenezi . Podrobná charakterizace životního cyklu filamentózního fága a strukturní rysy vedou k vývoji technologie fágového displeje , ve které lze vyjádřit řadu peptidů a proteinů jako fúze k fágovým obalovým proteinům a zobrazit je na virovém povrchu. Zobrazené peptidy a polypeptidy jsou asociovány s odpovídající kódující DNA uvnitř fágové částice, a tak se tato technika hodí ke studiu interakcí protein-protein a dalších kombinací ligand / receptor.

Reference

  1. ^ Wilson, K .; Walker, J. (2010). Principy a techniky biochemie a molekulární biologie . 7. vydání New York: Cambridge University Press. p. 751.
  2. ^ Barbas, CF; Burton, DR; Silverman, GJ (2001). Fágový displej: Laboratorní příručka . New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press. p. 736.
  3. ^ a b Analýza genů a genomů, John Wiley & Sons, 2004, S. 140, Knihy Google
  4. ^ Lund, Paul E .; Hunt, Ryan C .; Gottesman, Michael M .; Kimchi-Sarfaty, Chava (2010). "Pseudoviriony jako vozidla pro dodávku siRNA" . Farmaceutický výzkum . 27 (3): 400–420. doi : 10,1007 / s11095-009-0012-2 . PMC  2831147 . PMID  19998056 .