Un cromosoma artificial bacteriano ( BAC ) es una construcción de ADN , en base a una fertilidad funcional plásmido (o F-plásmido ), utilizado para la transformación y clonación en bacterias , por lo general de 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 a 350 kpb . [4] Un vector de clonación similar llamado PAC también se ha producido a partir del ADN del bacteriófago P1.
Los BAC se utilizan a menudo para secuenciar el genoma de organismos en proyectos de genoma , por ejemplo, el Proyecto del Genoma Humano . Una pequeña parte del ADN del organismo se amplifica como un inserto en BAC y luego se secuencia. Finalmente, las partes secuenciadas se reorganizan in silico , dando como resultado la secuencia genómica del organismo. Los BAC fueron reemplazados por métodos de secuenciación más rápidos y menos laboriosos, como la secuenciación de escopeta de genoma completo y ahora, más recientemente , la secuenciación de próxima generación .
Componentes genéticos comunes
- repE
- para la replicación del plásmido y la regulación del número de copias.
- parA y parB
- para dividir el ADN del plásmido F en las células hijas durante la división y asegura 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 / blanco .
- T7 y Sp6
- promotores de fagos para la transcripción de genes insertados.
Contribución a los modelos de enfermedad
Enfermedad hereditaria
Los BAC se están utilizando ahora en mayor medida para modelar enfermedades genéticas , a menudo junto con ratones transgénicos . Los BAC han sido útiles en este campo ya que los genes complejos pueden tener varias secuencias reguladoras cadena arriba de la secuencia codificante, incluidas varias secuencias promotoras que regirán el nivel de expresión de un gen. Los BAC se han utilizado con cierto éxito con ratones al estudiar enfermedades neurológicas como la enfermedad de Alzheimer o como en el caso de la aneuploidía asociada con el síndrome de Down. También ha habido casos en los que se han utilizado para estudiar oncogenes específicos asociados con cánceres. 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 grandes secuencias de interés y luego usarse para mapearlos en el cromosoma humano usando matrices BAC . Se prefieren los BAC para este tipo de estudios genéticos porque se adaptan a secuencias mucho más grandes sin riesgo de reordenamiento y, por lo tanto, son más estables que otros tipos de vectores de clonación. [ cita requerida ]
Enfermedad infecciosa
Los genomas de varios virus de ADN y virus de ARN grandes 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 hecho que el estudio de muchos virus como los herpesvirus , poxvirus y coronavirus sea más accesible. [5] [6] [7] Los estudios moleculares de estos virus ahora se pueden lograr utilizando enfoques genéticos para mutar el BAC mientras reside en bacterias. Tales enfoques genéticos se basan en vectores de direccionamiento lineales o circulares para llevar a cabo la recombinación homóloga . [8]
Ver también
Referencias
- ^ O'Connor M, Peifer M, Bender W (junio de 1989). "Construcción de grandes segmentos de ADN en Escherichia coli". Ciencia . 244 (4910): 1307–12. Código Bibliográfico : 1989Sci ... 244.1307O . doi : 10.1126 / science.2660262 . PMID 2660262 .
- ^ Shizuya H, Birren B, Kim UJ, Mancino V, Slepak T, Tachiiri Y, Simon M (septiembre de 1992). "Clonación y mantenimiento estable de fragmentos de 300 kilopares de bases de ADN humano 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. Código Bibliográfico : 1992PNAS ... 89.8794S . doi : 10.1073 / pnas.89.18.8794 . PMC 50007 . PMID 1528894 .
- ^ Shizuya H, Kouros-Mehr H (marzo de 2001). "El desarrollo y aplicaciones del sistema de clonación de cromosomas artificiales bacterianos" (PDF) . La Revista de Medicina Keio . 50 (1): 26–30. doi : 10.2302 / kjm.50.26 . PMID 11296661 .
- ^ 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 mapa de restricción y contig de clon bacteriano de 750 kb en la región del cromosoma humano 21 que contiene el gen de la epilepsia mioclónica progresiva" . Investigación del genoma . 6 (3): 218-25. doi : 10.1101 / gr.6.3.218 . PMID 8963899 .
- ^ Almazán F, González JM, Pénzes Z, Izeta A, Calvo E, Plana-Durán J, Enjuanes L (mayo de 2000). "Ingeniería del 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 .
- ^ Domi A, Moss B (septiembre de 2002). "Clonación del genoma del virus vaccinia como cromosoma artificial bacteriano en Escherichia coli y recuperación de virus infecciosos en células de mamífero" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 99 (19): 12415-20. Código Bibliográfico : 2002PNAS ... 9912415D . doi : 10.1073 / pnas.192420599 . PMC 129459 . PMID 12196634 .
- ^ Messerle M, Crnkovic I, Hammerschmidt W, Ziegler H, Koszinowski UH (diciembre de 1997). "Clonación y mutagénesis de un genoma de herpesvirus como cromosoma artificial bacteriano infeccioso" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (26): 14759–63. Código Bibliográfico : 1997PNAS ... 9414759M . doi : 10.1073 / pnas.94.26.14759 . PMC 25110 . PMID 9405686 .
- ^ 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 .
enlaces externos
- The Big Bad BAC: Bacterial Artificial Chromosomes - una revisión de Science Creative Quarterly
- Empire Genomics (empresa que vende clones de BAC de bibliotecas genómicas)
- Amplicon Express (empresa que fabrica bibliotecas BAC personalizadas)