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Cromosoma artificial bacteriano

Un cromosoma artificial bacteriano ( BAC ) es una construcción de ADN , basada en un plásmido de fertilidad funcional (o plásmido F ), utilizado para la transformación y clonaci...

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Un cromosoma artificial bacteriano ( BAC ) es una construcción de ADN , basada en un plásmido de fertilidad funcional (o plásmido F ), utilizado para la transformación y clonación en bacterias , generalmente E. coli . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Los plásmidos F desempeñan un papel crucial porque contienen genes de partición que promueven la distribución uniforme de los plásmidos después de la división celular bacteriana. El tamaño habitual del inserto del cromosoma artificial bacteriano es de 150–350 kbp . [ 4 ] También se ha producido un vector de clonación similar llamado PAC a partir del ADN del bacteriófago P1.

Los BAC se usaban con frecuencia para secuenciar los genomas de organismos en proyectos genómicos , como el Proyecto Genoma Humano , aunque han sido reemplazados por tecnologías más modernas. En la secuenciación de BAC, un fragmento corto del ADN del organismo se amplifica como un inserto en BAC y luego se secuencia. Finalmente, las partes secuenciadas se reorganizan in silico , lo que da como resultado la secuencia genómica del organismo. Los BAC fueron reemplazados por métodos de secuenciación más rápidos y menos laboriosos, como la secuenciación de genoma completo por escopeta y, más recientemente, la secuenciación de nueva generación .

Componentes genéticos comunes

repE
para la replicación de plásmidos y la regulación del número de copias.
parA y parB
para distribuir el ADN del plásmido F a las células hijas durante la división y garantizar el mantenimiento estable del BAC.
Un marcador seleccionable
para la resistencia a los antibióticos ; algunos BAC también tienen lacZ en el sitio de clonación para la selección azul/blanca .
T7 y Sp6
promotores de fagos para la transcripción de genes insertados.

Modelado de enfermedades

Heredado

Los BAC se utilizan cada vez más en la modelización de enfermedades genéticas, a menudo junto con ratones transgénicos . Han resultado útiles en este campo, ya que los genes complejos pueden tener varias secuencias reguladoras aguas arriba de la secuencia codificante, incluyendo diversas secuencias promotoras que controlan el nivel de expresión génica. Los BAC se han utilizado con cierto éxito en ratones para el estudio de enfermedades neurológicas como la enfermedad de Alzheimer o la aneuploidía asociada al síndrome de Down. También se han empleado para estudiar oncogenes específicos relacionados con el cáncer. Se transfieren a estos modelos de enfermedades genéticas mediante electroporación/transformación, transfección con un virus adecuado o microinyección. Los BAC también pueden utilizarse para detectar genes o secuencias largas de interés y, posteriormente, mapearlas en el cromosoma humano mediante matrices de BAC . Se prefieren para este tipo de estudios genéticos porque permiten secuencias mucho más largas sin riesgo de reordenamiento y, por lo tanto, son más estables que otros tipos de vectores de clonación.

Infeccioso

Los genomas de varios virus de ADN y ARN de gran tamaño se han clonado como BAC. Estas construcciones se denominan "clones infecciosos", ya que la transfección de la construcción BAC en células huésped es suficiente para iniciar la infección viral. La propiedad infecciosa de estos BAC ha facilitado el estudio de muchos virus, como los herpesvirus , los poxvirus y los coronavirus . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Los estudios moleculares de estos virus ahora se pueden realizar mediante enfoques genéticos para mutar el BAC mientras reside en bacterias. Dichos enfoques genéticos se basan en vectores de direccionamiento lineales o circulares para llevar a cabo la recombinación homóloga . [ 8 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ O'Connor M, Peifer M , Bender W (junio de 1989). "Construcción de grandes segmentos de ADN en Escherichia coli". Science . 244 (4910): 1307–12 . Bibcode : 1989Sci...244.1307O . doi : 10.1126/science.2660262 . PMID 2660262 . 
  2. ↑ Shizuya H, Birren B, Kim UJ, Mancino V, Slepak T, Tachiiri Y, Simon M (septiembre de 1992). "Clonación y mantenimiento estable de fragmentos de ADN humano de 300 kilobases en Escherichia coli utilizando un vector basado en el factor F" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 89 (18): 8794–7 . Bibcode : 1992PNAS...89.8794S . doi : 10.1073/pnas.89.18.8794 . PMC 50007. PMID 1528894 .  
  3. ↑ Shizuya H, Kouros-Mehr H (marzo de 2001). "El desarrollo y las aplicaciones del sistema de clonación de cromosomas artificiales bacterianos" (PDF) . The Keio Journal of Medicine . 50 (1): 26–30 . doi : 10.2302/kjm.50.26 . PMID 11296661. Archivado del original (PDF) el 11 de enero de 2017. Recuperado el 2 de octubre de 2012 . 
  4. ↑ Stone NE, Fan JB, Willour V, Pennacchio LA, Warrington JA, Hu A, de la Chapelle A, Lehesjoki AE, Cox DR, Myers RM (marzo de 1996). "Construcción de un contig de clon bacteriano de 750 kb y mapa de restricción en la región del cromosoma 21 humano que contiene el gen de la epilepsia mioclónica progresiva" . Genome Research . 6 (3): 218–25 . doi : 10.1101/gr.6.3.218 . PMID 8963899 . 
  5. ↑ Almazán F, González JM, Pénzes Z, Izeta A, Calvo E, Plana-Durán J, Enjuanes L (mayo de 2000). "Diseñar el genoma del virus ARN más grande como un cromosoma artificial bacteriano infeccioso" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 97 (10): 5516– 21. doi : 10.1073/pnas.97.10.5516 . PMC 25860 . PMID 10805807 .  
  6. ↑ Domi A, Moss B (septiembre de 2002). "Clonación del genoma del virus vaccinia como cromosoma artificial bacteriano en Escherichia coli y recuperación de virus infeccioso en células de mamíferos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 99 (19): 12415–20 . Bibcode : 2002PNAS...9912415D . doi : 10.1073/pnas.192420599 . PMC 129459. PMID 12196634 .  
  7. ↑ Messerle M, Crnkovic I, Hammerschmidt W, Ziegler H, Koszinowski UH (diciembre de 1997). "Clonación y mutagénesis de un genoma de herpesvirus como un cromosoma artificial bacteriano infeccioso" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (26): 14759– 63. Bibcode : 1997PNAS...9414759M . doi : 10.1073 / pnas.94.26.14759 . PMC 25110. PMID 9405686 .  
  8. ↑ Feederle R, Bartlett EJ, Delecluse HJ (diciembre de 2010). "Genética del virus de Epstein-Barr: hablando de la generación BAC" . Herpesviridae . 1 (1): 6. doi : 10.1186/2042-4280-1-6 . PMC 3063228. PMID 21429237 .  
  • El temible BAC: cromosomas artificiales bacterianos — una reseña de Science Creative Quarterly
  • Empire Genomics (empresa que vende clones BAC de bibliotecas genómicas) archivado el 5 de noviembre de 2010 en Wayback Machine.
  • Amplicon Express (empresa que fabrica bibliotecas BAC personalizadas)