Клонирование гибридных генов в векторе

Гибридные белки различаются по своей растворимости так же, как и по стабильности. Было исследовано шесть гибридных белков, кодируемых клонированными в pUR-векторах рекомбинантными генами, содержащими разные фрагменты большого Т-антигена вируса SV-40. Два из этих шести белков в основном обнаруживались в надосадочной фракции экстракта лизированных клеток, три — преимущественно в нерастворимой фракции экстракта и один — в одинаковой мере присутствовал в обеих фракциях. [c.178]

Для выделения и исследования более длинных генов или группы соседних генов с прилежащими к ним последовательностями необходимо клонировать фрагменты ДНК еще большей длины (30—45 т. н. п.). Для клонирования таких фрагментов были сконструированы специальные векторы с большей емкостью — космиды, представляющие собой гибридную молекулу, содержащую специальный os-участок генома фага, за счет чего они могут упаковываться в головку фага X, и специальные последовательности, позволяющие им реплицироваться по плазмидному типу. Размер космиды довольно мал по сравнению с фаговым вектором — всего 5 т. н. п. и, следовательно, в космиду можно вставить чужеродную ДНК значительных размеров (30—45 т. н. п.). Фаговые головки, содержащие такую рекомбинантную ДНК, не могут размножаться как фаги. Ими трансформируют клетки Е. соИ. Гибридная молекула, содержащая эукариотическую ДНК, обрамленную os-сайтами, размножается в Ё. соИ как плазмида, и каждая фаговая частица вызывает образование колонии индивидуального бактериального трансформанта [c.41]

Развитие методов генной инженерии привело к разработке системы трансформации для дрожжей, что способствовало более глубокому изучению у них механизма рекомбинации. Гибридные плазмиды, содержащие участки дрожжевой ДНК с известными маркерами, клонированные на векторе Е. соИ, могут быть введены в клетки дрожжей. При этом может происходить встраивание плазмидной ДНК в хозяйскую хромосому за счет рекомбинации между гомологичными последовательностями хромосомы и участка дрожжевой ДНК, входящего в состав плазмиды. При использовании плазмидной ДНК в замкнутой кольцевой форме удается с заметной частотой отобрать трансформированные дрожжевые клетки. В то же время введение двухцепочечного разрыва в дрожжевую [c.150]

Альтернативные методы скрининга космидных библиотек, описанные в гл. 3, предполагают селекцию космидных клонов с использованием феномена гомологичной рекомбинации in vivo. Остальные главы книги посвящены вопросам, связанным с экспрессией клонированных генов. Для многих белков млекопитающих удалось осуществить высокопродуктивную внутриклеточную экспрессию в Е. oli. Однако гетерологические белки, локализующиеся в цитоплазме, часто образуют трудно растворимые агрегаты, что значительно осложняет получение нативного продукта. В гл. 4 описаны эффективные способы выделения активных растворимых продуктов из нерастворимых белков цитоплазмы Е. соИ. Вероятность деградации специфическими бактериальными протеиназами многих эукариотических белков, синтезируемых в Е. oli, может быть существенно снижена, если их экспрессировать в виде гибридных белков. Такие составные белки, в которых бактериальный компонент обычно представлен -галактозидазой, можно использовать в качестве иммуногенов для получения антисыворотки и моноклональных антител к клонированному эукариотическому белковому домену. Эти вопросы >ассматриваются в двух главах — одна посвящена получению поликлональной антисыворотки, а другая — методам гибридной технологии. В последующих главах книги описаны современные эукариотические экспрессирующие системы в гл. 7 — дрожжевая, далее в трех главах — системы на основе культивируемых клеток млекопитающих и трансгенные животные. В частности, описана система экспрессии с использованием векторов, которые несут гены, обеспечивающие возможность их индуцибельной амплификации это позволяет снимать токсическое действие антибиотиков, введенных в культуральную среду. Клонированные в таком векторе гены также [c.8]

Возможность экспрессии клонированных эукариотических генов в клетках Е. соИ способствовала углубленному изучению множества белков, представляющих интерес для фундаментальных научных исследований и медицины. В тех случаях, когда нативный негибридный белок экспрессируется недостаточно эффективно, часто экспрессия белков или их фрагментов в виде гибридов с полипептидами Е.соИ, такими, как -галактозидаза, оказывалась более успешной. К тому же гибридные белки можно легко очищать с помощью хроматографических методов, разработанных для -галактозидазы. Эукариотические белки, экспрессируемые в составе гибридных продуктов, были с успехом использованы при изучении иммунологически важных участков поверхностных антигенов [1], функций рекомбинантных полипептидов [2], при получении иммунологических зондов, необходимых для исследования ранее не изученных антигенов [3—6], для экспрессии вариантных форм белковых субъединиц и для выделения и исследования клонов ДНК из экспрессирующихся библиотек генов [8—10]. Технология работы с экспрессирующими векторами достигла столь высокого уровня развития, что стало возможным осуществлять в клетках Е. соН достаточно эффективную экспрессию практически любой кодирующей последовательности с образованием гибридного продукта, который можно выделить с помощью разнообразных биохимических методов и использовать его либо в различных функциональных исследованиях либо в качестве иммуногена. Синтез чужеродного полипептида в виде гибридного белка с -галактозидазой, по всей вероятности, значительно увеличивает стабильность этого полипептида в клетках Е. соИ. По-видимому, стабильность белка, а не сила промотора — наиболее важный фактор для успешной экспрессии рекомбинантных белков в бактериях. [c.138]

Векторы для клонирования в таких системах представляют собой двойные репликоны, способные существовать и в . соН, и в той клетке хозяина, для которой они предназначены. С этой целью создают гибридные векторы, содержащие репликон какой-либо из плазмид Е. соИ и требуемый репликон (из бактерий, дрожжей и др.), и первоначально клонируют с последующим отбором требуемых генов в хорошо изученной системе. Затем вьщеленные рекомбинантные плазмиды вводят в новый организм. Такие векторы должны содержать ген (или гены), придающий клетке-хозя-ину легко тестируемый признак. [c.124]

Обычно векторы для клонирования в таких системах представляют собой двойные репликоны, которые мог т существовать и в Е. OU. и в той клетке-хозяине. для которой они предназначены. Это достигается созданием гибридных векторов, содержащих реп-ликон какой-либо из плазмид Е. oli и требуемый репликон, например плазмиды В. subtilis или дрожжей, что позволяет проводить первоначальное клонирование и отбор требуемых генов в хорошо изученной системе Е. oli, а затем уже вводить выделенные рекомбинантные плазмиды в новый организм. [c.439]

В тех случаях, когда определяющим фактором исследования является оптимальная экспрессия продукта интересующего гена, а возможные ограничения в субклеточной локализации приемлемы или даже желаемы, целесообразно использовать ретровирусный вектор, приспособленный для состыковки генов. Например, вектор рМХ262 (рис. 9.3, г). Он несет множестпснные сайты для клонирования за ЛоЬсайтом гена gag Mo-MLV и позволяет получать рекомбинантные конструкции гена gag, экспрессирующие гибридные белки. [c.284]

В этот вектор также вставлен межгенный район однонитевого фага М13. При лизисе клеток, содержащих такую гибридную плазмиду (фазмиду), и суперинфицированных специальным фагом-помощником М13, образуются гибридные однонитевые ДНК в высоком титре (и в том числе клонированный ген), которые могут быть использованы для определения последовательности оснований. Преимущество такой конструкции перед фагом [c.153]

Если гены, клонированные в векторе %, экспрессируются в клетках Е. oli и могут комплементировать генетический дефект клетки-хозяина, то содержащие их фаги можно отобрать из всего пула гибридов. Такой тест на комплементацию можно проводить двумя основными способами. Первый из них заключается в том, что образуют лизогенную бактерию с гибридным фагом. После этого проверяют способность полученной лизогенной бактерии расти на селективных средах. Однако у многих векторов Х удалены гены, нужные для лизогенизации. В этом случае можно использовать фаг-помощник для образования двойных лизогенов. Второй метод отбора определенных гибридов фага Л заключается в литической комплементации. Обычно фаг Л неспособен размножаться в такой клетке, которая не может расти из-за какого-нибудь генетического дефекта. Однако если инфицирующий фаг вносит в клетку такой ген, который комплемен-тирует дефект клетки-хозяина, то клетка оказывается способной расти и поддерживать размножение этого фага. В конечном счете заразивщий фаг убьет клетку и образуется блящка. [c.42]

Большинство используемых для клонирования векторов к не содержит функционально активного сайта прикрепления atir ) или функционально активного гена интеграции Ш+). Поэтому они не могут образовывать стабильных лизогенных бактерий. Можно, однако, использовать фаг-помощник, способный к интеграции. После его интеграции гибридный фаг к может встроиться уже в результате рекомбинации с гомологичными ему последовательностями. Такие двойные лизогены образуются с частотой около 1%. Излечивание от них происходит довольно легко, но их можно поддерживать с помощью селекции. [c.106]

Для идентификации бактерий иногда используют также метод ДНК-зондов (генных зондов), являющийся разновидностью метода молекулярной гибридизации ДНК—ДНК. Реакция гибридизации ведется в этом случае не между двумя препаратами тотальной ДНК, а между фрагментом нуклеотидной последовательности ДНК (зондом), включающим ген (генетический маркер), ответственный за какую-то определенную функцию (например, устойчивость к какому-нибудь антибиотику), и ДНК изучаемой бактерии. Самым распространенным способом создания генных зондов является выделение специфических фрагментов путем молекулярного клонирования. Для этого вначале создают банк генов изучаемой бактерии расщеплением ее ДНК эндонуклеазами рестрикции, а затем отбирают нужный клон из суммы фрагментов ДНК методом электрофореза с последующей проверкой генетических свойств этих фрагментов методом трансформации. Далее выбранный фрагмент ДНК с помощью фермента лигазы вводят в состав подходящей плазмиды (вектора), а эту комбинированную-плазмиду вводят в удобный для работы штамм бактерий (например, Es heri hia соН). Из биомассы бактерии, несущей ДНК-зонд, выделяют плазмидную ДНК и метят ее, например, радиоизотопной меткой. Затем осуществляют гибридизацию ДНК зонда с ДНК бактерии. Образовавшиеся гибридные участки проявляют методом ауторадиографии. По относительной частоте гибридизации генетического маркера с хромосомой той или иной бактерии делают заключение о генетическом родстве этих бактерий с исследуемым штаммом. [c.197]

Поскольку в экспериментальных условиях невозможно работать с одной копией гена, создание необходимого числа идентичных копий гена (или его частей) является первой и одной из основных задач генной инженерии. Для ее решения используют метод молекулярного клонирования [61]. Сущность метода заключается в том, что нуклеотидная последовательность, которую необходимо выделить или размножить, ковалентно встраивается в самореплицирующиеся молекулы нуклеиновой кислоты, называемые векторами. Далее такая последовательность нуклеотидов в составе вектора вводится в клетки про- или эукариотического организма, и эти гибридные клетки в селективных условиях, обеспечивающих сохранение вектора внутри клеток, выращивают на питательной среде. В результате образуется клон клеток, теоретически содержащих идентичные векторные молекулы с одной и той же вставкой чужеродной последовательности нуклеотидов. Объединение молекул клонируемой последовательности нуклеотидов и вектора является не чем иным как рекомбинацией ш vitro, поэтому такие гибридные молекулы называют рекомбинантными молекулами. [c.39]

Работа по созданию таких клонотек начинается с объединения двух генов в виде димера голова к хвосту , между которыми находится короткая линкерная последовательность, содержащая нужные сайты рестрикции (рис. 44, стадия 1). Димеры фрагментируют случайным образом, инкубируя их с ДНКазой I, образовавшиеся концы молекул затупляют нуклеазой S1, а сами фрагменты ДНК фракционируют по размерам, отбирая молекулы, длина которых соответствует размерам одного из исходных генов (стадия 2). Далее осуществляют внутримолекулярное лигирование этих фрагментов по тупым концам (стадия 3), что сопровождается образованием кольцевых молекул ДНК, которые далее линеаризуют с помощью рестриктаз по последовательности линкера (стадия 4). Итоговые гибридные молекулы ДНК кодируют N-концевую часть белка 2 и С-концевую часть белка 1, которые могут быть синтезированы в виде единой полипептидной цепи в результате экспрессии рекомбинантных генов после их клонирования в составе экспрессирующего плазмидного вектора. При этом, соотношение последовательностей двух объединяемых белков в составе гибридных молекул варьирует в широких пределах. [c.332]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология