Klíčový rozdíl mezi klonovacím vektorem a expresním vektorem je ten, že klonovací vektor nese cizí fragment DNA do hostitelské buňky, zatímco expresní vektor usnadňuje expresi genů do proteinů.
Vektor je důležitý pojem v molekulární biologii. V technologii rekombinantní DNA je hlavní úlohou vektoru poskytnout způsob transportu do užitečné frakce DNA, která má být vložena do hostitelské buňky. Navíc je to molekula DNA používaná k umělému přenesení cizího fragmentu DNA do hostitelské buňky, která má být exprimována nebo replikována. Nejpoužívanějšími vektory jsou plazmidy, virové vektory, kosmidy a umělé chromozomy. Klonovací vektor a expresní vektor jsou dva typy vektorů klasifikovaných na základě jejich aplikací.
Co je klonovací vektor?
Klonovací vektor je frakce DNA, kterou lze použít k vložení cizí molekuly DNA a má schopnost být vložen do hostitele za účelem klonování. Ideální charakteristikou klonovacího vektoru je snadná inzerce/odstranění fragmentu DNA působením restrikčního enzymu a působením ligačního enzymu. V tomto aspektu jsou často používanými klonovacími vektory geneticky upravené plazmidy.
Obrázek 01: Klonovací vektor
Klonovací vektor by měl mít vícenásobné klonovací místo, selektovatelný markerový gen a reportérový gen. Účelem klonovacího místa je poskytnout místo pro klonování. Gen selekčního markeru pomáhá identifikovat úspěšné rekombinanty po klonování a reportérový gen umožňuje screening a identifikaci správné rekombinanty mezi rekombinanty po klonování. Klonovací vektor nemusí nutně napomáhat expresi proteinu, který cizí DNA kóduje. Jediným účelem klonovacího vektoru je tedy přenést cizí DNA do hostitele.
Co je to výrazový vektor?
Expresní vektor, také nazývaný expresní konstrukt, je typ vektoru používaný pro expresi proteinů uvnitř hostitelské buňky. Jako každý vektor by i tento měl obsahovat hlavní části mnohočetné klonovací místo, markerový gen a reportérový gen. Vektor zavádí nový gen do hostitele a pomocí mechanismu syntézy proteinů hostitele umožňuje expresi genu do hostitele. Kromě toho je jeho počátečním cílem vytvořit stabilní m-RNA a tím vytvořit proteiny. Dobrým příkladem je komerční výroba inzulínu. Inzulinový gen je zaveden do bakteriálního plazmidu a vložen zpět do E.coli těla bakterií, což umožňuje plazmidům množit se a umožňuje růst E. coli, vylučující inzulín, který lze shromáždit a použít.
Obrázek 02: Vektor výrazu
Expresní vektor by dále měl mít silnou promotorovou oblast, správnou sekvenci iniciace translace a správný terminátorový kodon a sekvenci. Expresní vektory mají četné aplikace při produkci peptidů a proteinů pro farmaceutický průmysl, jako je produkce inzulínu, růstového hormonu, antibiotik, vakcín, protilátek. Kromě toho expresní vektory pomáhají při produkci enzymů v potravinářském a oděvním průmyslu. Nejen to, expresní vektory jsou nezbytné při produkci transgenních rostlin, jako je zlatá rýže, rostliny odolné vůči hmyzu, rostliny odolné vůči herbicidům atd.
Jaké jsou podobnosti mezi klonovacím vektorem a vektorem výrazu?
- Klonovací vektor a expresní vektor jsou dva typy vektorů, které používáme v technologii rekombinantní DNA a genetickém inženýrství.
- Oba obsahují markerový gen a reportérový gen.
- Navíc se skládají z několika klonovacích míst.
- Také mají počátek replikace a schopnost sebereplikace.
Jaký je rozdíl mezi klonovacím vektorem a vektorem výrazu?
Klonovací vektor je malá molekula DNA, která nese cizí fragment DNA do hostitelské buňky, zatímco expresní vektor je typ vektoru, který usnadňuje zavedení, expresi genů a produkci proteinů. Toto je klíčový rozdíl mezi klonovacím vektorem a expresním vektorem. Dále je dalším významným rozdílem mezi klonovacím vektorem a expresním vektorem to, že klonovací vektor zavádí cizí fragment DNA do hostitele, zatímco expresní vektory exprimují zavedený gen produkcí relevantního proteinu.
Klonovací vektor se dále skládá z počátku replikace, restrikčních míst a selektovatelného markeru. Zatímco expresní vektor obsahuje zesilovače, promotorovou oblast, terminační kodon, transkripční iniciační sekvenci, počátek replikace, restrikční místa a selektovatelný marker. Proto je to také rozdíl mezi klonovacím vektorem a expresním vektorem. Kromě toho jsou příklady klonovacích vektorů plazmidy, bakteriofágy, bakteriální umělé chromozomy, kosmidy, savčí umělé chromozomy, kvasinkové umělé chromozomy atd. Mezitím expresní vektory jsou většinou plazmidy.
Shrnutí – Klonování vektoru vs. expresní vektor
Na základě jejich funkce v molekulární biologii existují dva typy vektorů jako klonovací vektor a expresní vektor. Klonovací vektor je malá molekula DNA, která dodává cizí DNA do hostitelské buňky. Existují různé typy klonovacích vektorů, jako jsou plazmidy, bakteriofágy, bakteriální umělé chromozomy, kosmidy a savčí umělé chromozomy. Naproti tomu expresní vektor je plazmid, který zavádí požadovaný gen do hostitelské buňky a usnadňuje genovou expresi za účelem získání proteinového produktu. Expresní vektory jsou plazmidy. Toto je shrnutí rozdílu mezi klonovacím vektorem a expresním vektorem.
