Plazmid
Vektörler

Genetik mühendisliğinde kullanılan plazmidlere vektör denir. Bir canlıdan diğerine gen aktarımı için kullanılırlar ve genelde seleksiyon için kullanılabilecek bir fenotip oluşturan bir genetik işaret taşırlar. Çoğu vektörde bir çoklubağlaç (İngilizce polylinker veya çoklu klonlama yeri (İngilizce multiple cloning site) de bulunur, buraya DNA parçalarının kolayca eklenmesi için yaygınca kullanılan restriksiyon yerleri içeren kısa bir bölgedir.
Viral vektörler, genetik materyali hücrelere iletmek için moleküler biyologlar tarafından yaygın olarak kullanılan araçlardır. Bu işlem canlı bir organizma içinde (in vivo) veya hücre kültürü içinde (in vitro) gerçekleştirilebilir. Virüsler, genomlarını enfekte ettikleri hücreler içinde verimli bir şekilde taşımak için özel moleküler mekanizmalar geliştirmiştir. Genlerin veya diğer genetik materyalin bir vektör tarafından iletilmesi, transdüksiyon olarak adlandırılır ve enfekte olmuş hücreler, transdükte olarak tanımlanır. Moleküler biyologlar bu makineyi ilk kez 1970'lerde kullandılar. Paul Berg, kültürde tutulan maymun böbrek hücrelerini enfekte etmek için bakteriyofaj λ'dan DNA içeren değiştirilmiş bir SV40 virüsü kullandı.
Klonlama vektörü, bir organizmada stabil bir şekilde muhafaza edilebilen ve içine klonlama amacıyla yabancı bir DNA parçasının yerleştirilebildiği küçük bir DNA parçasıdır. Klonlama vektörü, bir virüsten, daha yüksek bir organizmanın hücresinden alınan DNA veya bir bakterinin plazmidi olabilir. Vektör, bir DNA fragmanının vektöre uygun bir şekilde eklenmesine veya vektörden çıkarılmasına, örneğin kısıtlama bölgelerinin mevcudiyeti yoluyla izin veren özellikler içerir. Vektör ve yabancı DNA, DNA'yı kesen bir kısıtlama enzimi ile işlenebilir ve bu şekilde oluşturulan DNA fragmanları, künt uçlar veya yapışkan uçlar olarak bilinen çıkıntılar içerir ve vektör DNA ve uyumlu uçlara sahip yabancı DNA daha sonra moleküler olarak birleştirilebilir. ligasyon. Bir DNA fragmanı bir klonlama vektörüne klonlandıktan sonra, daha spesifik kullanım için tasarlanmış başka bir vektöre alt klonlanabilir. Pek çok klonlama vektörü türü vardır, ancak en yaygın kullanılanları genetik olarak tasarlanmış plazmidlerdir. Klonlama genellikle ilk olarak Escherichia coli kullanılarak gerçekleştirilir ve E. coli'deki klonlama vektörleri arasında plazmidler, bakteriyofajlar (faj λ gibi), kozmitler ve bakteriyel yapay kromozomlar (BAC'ler) bulunur. Bununla birlikte, bazı DNA, örneğin çok büyük DNA fragmanları gibi E. coli'de sabit bir şekilde muhafaza edilemez ve maya gibi diğer organizmalar kullanılabilir. Mayadaki klonlama vektörleri, maya yapay kromozomlarını (YAC'ler) içerir.
Ekspresyon vektörü, genellikle hücrelerde gen ekspresyonu için tasarlanmış bir plazmid veya virüstür. Vektör, belirli bir geni bir hedef hücreye sokmak için kullanılır ve gen tarafından kodlanan proteini üretmek için hücrenin protein sentezi mekanizmasına kumanda edebilir. Ekspresyon vektörleri, protein üretimi için biyoteknolojideki temel araçlardır. Vektör, güçlendirici ve promotör bölgeler olarak hareket eden ve ekspresyon vektörü üzerinde taşınan genin verimli transkripsiyonuna yol açan düzenleyici dizileri içerecek şekilde tasarlanmıştır. İyi tasarlanmış bir ekspresyon vektörünün amacı, verimli protein üretimidir ve bu, daha sonra proteine çevrilebilen önemli miktarda kararlı mesajcı RNA'nın üretilmesiyle gerçekleştirilebilir. Bir proteinin ekspresyonu sıkı bir şekilde kontrol edilebilir ve protein, yalnızca gerekli olduğunda bir indükleyicinin kullanılması yoluyla önemli miktarda üretilir, ancak bazı sistemlerde protein yapısal olarak eksprese edilebilir. Escherichia coli, protein üretimi için konakçı olarak yaygın olarak kullanılır, ancak diğer hücre türleri de kullanılabilir. Ekspresyon vektörünün kullanımına bir örnek, diyabetin tıbbi tedavilerinde kullanılan insülin üretimidir.