Какова Бактериальная Искусственная Хромосома?
Бактериальная искусственная хромосома (БАККАРА) является одним из класса инструментальных средств, названных векторами, которые микробиологи используют, чтобы вставлять гены в бактерию — обычно e coli . Вставление генов изменяет свойства бактерии в процессе, названном превращением. Ученый может изменить деформацию бактерий, используя БАККАРА, затем сравнить измененные бактерии с неизменной деформацией, чтобы обнаружить, какую роль вставленные гены играют в цитобиологии. В то время как все векторы используются учеными похожим способом, БАККАРА примечательно для возможности нести намного больше генетического материала чем конкурирующие инструментальные средства.
За эти годы, ученые разработали много различных видов векторов для того, чтобы изменить организацию генетического материала бактерий. Блок их создан, изменяя фаги — вирусы, которые заражают только бактериальные клетки — или структуры назвали плазмиды. Бактериальная искусственная хромосома - один из многих основанных на плазмиде векторов. Плазмиды - свободно всплывающие кольца ДНК, которую много бактерий содержат в дополнение к их хромосомной ДНК. Их не считают отдельной формой жизни, но тем не менее ведут себя что-то как организм в пределах организма: они могут воспроизвести независимо от бактерий, в которых они "живут".
Плазмиды как бактериальная искусственная хромосома вставлены в бактерии, используя процесс, названный electroporation. Electroporation включает нарушать клеточную мембрану с ударом током, который создает временные открытия, посредством которых могут быть вставлены молекулы. Предшественники к БАККАРА включали измененные плазмиды с такими экзотическими названиями как cosmid и fosmid. Они часто разбивали попытки исследования, потому что они могли нести только несколько десятков тысяч пар азотистых оснований ДНК, достаточно чтобы вставлять только очень малые гены.
В 1992 первая бактериальная искусственная хромосома была создана Hiroaki Shizuya, исследователем в Калифорнийском Технологическом институте, изменяя плазмиду, названную F-фактором. Плазмиды F-фактора используются естественно бактериями, чтобы передать ДНК от одной клетки до другого во время периодов экологического напряжения, чтобы увеличить генетическую изменчивость и вероятность выживания. В отличие от его предшественников, БАККАРА могло нести большие гены с сотнями тысяч пар азотистых оснований ДНК, или несколько генов сразу.
Много крупных библиотек БАККАРА теперь поддержаны университетом, частной промышленностью, и правительственными группами. В дополнение к генам под следствием много BACs содержат инструментальные средства, которые учитывают более легкое исследование. Например, некоторые BACs содержат гены, которые поворачивают синие бактерии или заставляют их пылать, для более легкой идентификации. Некоторые содержат гены, которые делают хозяина стойким к определенным антителам. Культуры могут быть очищены, смывая их с рассматриваемым антителом, уничтожая все бактерии кроме тех, которые несут БАККАРА
Так как бактерии воспроизводят быстро, бактериальная искусственная хромосома может также использоваться, чтобы имитировать большие количества специфической генетической последовательности для исследования. Это учло лучшее исследование геномов организмов, которые растут медленно или непредсказуемо в лабораторных условиях. Способность имитировать ускорила исследование лечения болезни, учитывая более быструю идентификацию эффективных противовирусных и противобактериальных лекарств. Это также учло более эффективное производство последовательностей, используемых в генетической модификации других организмов, для исследования и промышленности.