Учебное пособие Якупов Т. Р. Молекулярная биотехнология Биоинженерия Казань 2016

p – плазмида
BR – фамилии авторов: Bolivar, Rodriges
322 – число, взятое из их исследовательских протоколов.
Длина плазмиды 4361 п.н., она имеет 2 гена устойчивости к антибиотикам: ампициллину (Amp^r), тетрациклину (Tet^r), а также сайты для рестриктаз:
- BamHI (Bacillus amyloliquefaciens H)
- HindIII (Haemophilus influenzae d)
- SalImonella (Streptomyces albus)
- PstI (Providencia stuartii)
- EcoRI (E.Coli) (Escherichia coli).
Плазмидные векторы удобны для клонирования относительно небольших фрагментов (до 10 тыс. пар оснований) геномов, т.е. плазмидные вектора обладают небольшой емкостью. Если же требуется получить клонотеку (или библиотеку) генов высших растений и животных, общая длина генома которых достигает огромных размеров, то обычные плазмидные векторы для этих целей непригодны. Проблему создания библиотек генов для высших эукариот удалось решить с использованием в качестве клонирующих векторов производных бактериофаг.
Бактериофаги - группа вирусов, паразитирующих в бактериальных клетках. Они широко распространены в природе — их выделяют из воды, почвы, организмов различных животных и человека.
Принципы классификации бактериофагов аналогичны подходам к систематике вирусов. В основу классификации положены антигенная структура, морфология фагов, спектр действия, химический состав и др. Большинство фагов относится к ДНК-содержащим вирусам с нуклеокапсидом, организованным по принципу смешанной симметрии.
По спектру действия выделяют типовые фаги (Т-фаги) - лизирующие бактерии отдельных типов внутри вида, моновалентные фаги - лизирующие бактерии одного вида, и поливалентные фаги - лизирующие бактерии нескольких видов.

Рис. 17. Схема строения бактериофага

Среди фаговых векторов наиболее удобные системы созданы на базе геномов бактериофага λ и М13 E.coli. ДНК этих фагов содержит протяженные области, которые можно заменить на чужеродную ДНК, не затрагивая их способности реплицироваться в клетках E.coli. При конструировании векторов на базе ДНК фага из нее сначала (путем делений коротких участков ДНК) удаляют многие сайты рестрикции из области, не существенной для репликации ДНК, и оставляют сайты, предназначенные для встраивания чужеродной ДНК. В эту же область часто встраивают маркерные гены, позволяющие отличить рекомбинантную ДНК от исходного вектора.
На основе бактериофага λ можно сконструировать векторы емкостью до 25 т.п.н.
Существуют гибридные вектора, содержащие ДНК фага и плазмиды. К ним относятся, например, космиды и фазмиды.
Космиды – плазмидные вектора, в которые встроен участок генома фага λ, обеспечивающий возможность упаковки этой молекулы ДНК в фаговую частицу. Фаговые частицы обеспечивают хорошее проникновение гибридной ДНК в клетку (путем инъекции), после чего происходит замыкание ДНК в кольцо по липким концам и репликация ее по плазмидному типу.
Фазмиды также являются гибридами между фагом и плазмидой. После встройки чужеродной ДНК могут в одних условиях развиваться как фаги, в других – как плазмиды.
Основными компонентами космидного вектора являются: 1) плазмидный репликон, 2) маркер резистентности к антибиотику, 3) фрагмент ДНК фага λ, который содержит так называемый COS – участок или липкие концы, репликон, маркер антибиотикорезистентности.
Плазмиды, содержащие фаговые и бактериальные регуляторные элементы, были использованы для синтеза гормона роста человека, инсулина, интерферона и ряда других белков.
Основная проблема при разработке векторов — преодоление иммунологического барьера реципиента, ограждающего организм от различных внешних воздействий, в том числе и от внедрения чужеродной ДНК в геном клеток. В этом плане особый интерес представляют вирусы, так как из всех известных агентов лишь они способны более или менее успешно интегрировать генетический материал в геном клеток человека. Поэтому все усилия специалистов генной терапии на настоящий момент сконцентрированы в области генной инженерии вирусов, применяемых в качестве векторов, доставляющих терапевтические гены в клетки организма больного.