El plásmido es básicamente un tipo de vector. Un vector es una molécula de ADN utilizada como vehículo para transportar artificialmente material genético extraño a otra célula, donde puede replicarse y / o expresarse. Un plásmido es una molécula de ADN pequeña que está físicamente separada del ADN cromosómico y puede replicarse independientemente, dentro de una célula. Los plásmidos se encuentran más comúnmente como pequeñas moléculas circulares de ADN de doble cadena en bacterias, pero a veces pueden estar presentes en arqueas y organismos eucariotas.
De lo que está hablando aquí es de una clase especial de plásmidos conocida como Plásmido de Expresión (más generalmente Vectores de Expresión). Actúan como herramientas muy útiles en el campo de la biotecnología. El plásmido de expresión contiene las siguientes regiones:
1. Un origen de replicación.
2. MCS (sitios de clonación múltiple), que es una región corta que contiene varios sitios de restricción de uso común.
3. Las regiones reguladoras apropiadas (Región promotora, Enhancer, etc.). Los vectores de expresión deben tener señales de expresión como un promotor fuerte (ejemplo: – PTac), un codón de terminación fuerte, ajuste de la distancia entre el promotor y el gen clonado, y la inserción de una secuencia de terminación de la transcripción y un PTIS (iniciación de traducción portátil secuencia).
4. Un criterio para la selección (principalmente marcadores antibióticos).
El origen de la replicación es importante para asegurar la replicación del plásmido dentro de la bacteria huésped. MCS facilita la fácil inserción / eliminación de genes. Al contener las regiones reguladoras correctas, como los promotores, permite la transcripción y traducción del gen insertado, lo que finalmente resulta en la expresión del gen de interés. Tener un mecanismo de selección le permite discriminar entre los autoligados (que no contienen el gen de interés) y los plásmidos recombinantes (que sí contienen el gen de interés). Los genes bacterianos seleccionables, como la resistencia a los antibióticos, a menudo se usan para el proceso de selección. Se construye un plásmido de expresión teniendo en cuenta todas estas cosas. Aquí hay una representación simple del Plásmido de expresión (en realidad es mucho más complejo):
Ori – Origen de la replicación, antibiótico – Para la selección (el descanso es autoexplicativo)
Este plásmido ahora se inserta en las bacterias mediante un proceso llamado transformación. Luego, las bacterias están expuestas a los antibióticos particulares ( este es un paso importante ya que no todas las bacterias podrán absorber el plásmido y nos gustaría separar estas células bacterianas). Solo las bacterias que toman copias del plásmido sobreviven, ya que el plásmido las hace resistentes. De esta manera, los antibióticos actúan como un filtro para seleccionar solo las bacterias modificadas que han absorbido el plásmido. Una vez dentro del sistema bacteriano, el plásmido utiliza la maquinaria bacteriana con el propósito de replicación (síntesis de ADN o, en este caso, plásmido), transcripción (síntesis de m-ARN) y traducción (síntesis de proteína a partir de m-ARN).
Después de la expresión del gen, se requiere la purificación de la proteína ; pero dado que el vector se introduce en una célula huésped, la proteína de interés debe purificarse de las proteínas de la célula huésped. Por lo tanto, para facilitar el proceso de purificación, el gen clonado debe tener una etiqueta. Esta etiqueta podría ser la etiqueta de histidina (His) o cualquier otro péptido marcador.
La siguiente imagen muestra el proceso completo:
En los últimos años, los vectores de expresión se han utilizado para introducir genes específicos en organismos, especialmente plantas utilizadas en la agricultura. También tendrán un papel muy importante en la terapia génica.
