Kloonimisvektori ja ekspressioonivektori peamine erinevus seisneb selles, et kloonimisvektor kannab võõr-DNA fragmendi peremeesrakku, samas kui ekspressioonivektor hõlbustab geenide ekspressiooni valkudeks.
Vektor on molekulaarbioloogias oluline termin. Rekombinantse DNA tehnoloogia puhul on vektori põhiülesanne tagada peremeesrakku sisestatava kasuliku DNA fraktsiooni transpordiviis. Veelgi enam, see on DNA molekul, mida kasutatakse võõra DNA fragmendi kandmiseks kunstlikult peremeesrakku, et seda ekspresseerida või replitseerida. Enim kasutatud vektorid on plasmiidid, viirusvektorid, kosmiidid ja tehiskromosoomid. Kloonimisvektor ja ekspressioonivektor on kahte tüüpi vektorid, mis on klassifitseeritud nende rakenduste alusel.
Mis on kloonimise vektor?
Kloonimisvektor on DNA osa, mida saab kasutada võõra DNA molekuli sisestamiseks ja mida saab kloonimise eesmärgil peremeesorganismi sisestada. Kloonimisvektori ideaalne omadus on DNA fragmendi lihtne sisestamine/eemaldamine restriktsiooniensüümiga töötlemise ja ligeeriva ensüümiga töötlemisega. Selles aspektis on sageli kasutatavad kloonimisvektorid geneetiliselt muundatud plasmiidid.
Joonis 01: Kloonimisvektor
Kloonimisvektoril peaks olema mitu kloonimissaiti, selekteeritav markergeen ja reportergeen. Kloonimissaidi eesmärk on pakkuda kloonimise toimumise koht. Valitav markergeen aitab tuvastada edukaid rekombinante pärast kloonimist ja reportergeen võimaldab pärast kloonimist skriinida ja tuvastada õige rekombinanti rekombinantide hulgast. Kloonimisvektor ei aita tingimata ekspresseerida valku, mida võõr-DNA kodeerib. Seega on kloonimisvektori ainus eesmärk kanda võõr-DNA peremeesorganismi.
Mis on avaldisevektor?
Ekspressioonivektor, mida nimetatakse ka ekspressioonikonstruktsiooniks, on teatud tüüpi vektor, mida kasutatakse valkude ekspresseerimiseks peremeesrakus. Nagu iga vektor, peaks ka see sisaldama põhiosasid, mitut kloonimissaiti, markergeeni ja reportergeeni. Vektor sisestab peremeesorganismi uue geeni ja kasutades peremeesorganismi valgusünteesi mehhanismi, võimaldab see geeni ekspresseerida peremeesorganismis. Lisaks on selle esialgne eesmärk stabiilse m-RNA ja seeläbi valkude tootmine. Üks hea näide on insuliini kaubanduslik tootmine. Insuliini geen sisestatakse bakteriplasmiidi ja sisestatakse tagasi E.coli bakterite keha, mis võimaldab plasmiididel paljuneda ja E. coli-l kasvada, eritades insuliini, mida saab koguda ja kasutada.
Joonis 02: Avaldise vektor
Lisaks peaks ekspressioonivektoril olema tugev promootorpiirkond, õige translatsiooni initsiatsioonijärjestus ning õige terminaatorkoodon ja järjestus. Ekspressioonivektoritel on arvuk alt rakendusi peptiidide ja valkude tootmisel farmaatsiatööstuses, näiteks insuliini, kasvuhormooni, antibiootikumide, vaktsiinide ja antikehade tootmisel. Lisaks aitavad ekspressioonivektorid ensüümide tootmist toiduaine- ja rõivatööstuses. Vähe sellest, ekspressioonivektorid on olulised transgeensete taimede, näiteks kuldse riisi, putukaresistentsete taimede, herbitsiidiresistentsete taimede jne tootmisel.
Millised on kloonimisvektori ja ekspressioonivektori sarnasused?
- Kloonimisvektor ja ekspressioonivektor on kahte tüüpi vektorid, mida kasutame rekombinantse DNA tehnoloogias ja geenitehnoloogias.
- Mõlemad sisaldavad markergeeni ja reportergeeni.
- Lisaks koosnevad need mitmest kloonimissaidist.
- Samuti on neil replikatsiooni alguspunkt ja võime ise paljuneda.
Mis vahe on kloonimisvektoril ja ekspressioonivektoril?
Kloonimisvektor on väike DNA molekul, mis kannab võõr-DNA fragmendi peremeesrakku, samas kui ekspressioonivektor on teatud tüüpi vektor, mis hõlbustab geenide sisestamist, ekspressiooni ja valkude tootmist. Niisiis, see on peamine erinevus kloonimisvektori ja ekspressioonivektori vahel. Veel üks oluline erinevus kloonimisvektori ja ekspressioonivektori vahel on see, et kloonimisvektor sisestab peremeesorganismi võõr-DNA fragmendi, samas kui ekspressioonivektorid ekspresseerivad sisestatud geeni, tootes vastavat valku.
Lisaks koosneb kloonimisvektor replikatsiooni alguspunktist, restriktsioonisaitidest ja selekteeritavast markerist. Kuigi ekspressioonivektor sisaldab võimendajaid, promootori piirkonda, terminatsioonikoodonit, transkriptsiooni initsiatsioonijärjestust, replikatsiooni alguspunkti, restriktsioonisaite ja selektsioonimarkerit. Seetõttu on see ka erinevus kloonimisvektori ja ekspressioonivektori vahel. Peale selle on kloonimisvektorite näited plasmiidid, bakteriofaagid, bakterite kunstlikud kromosoomid, kosmiidid, imetajate kunstlikud kromosoomid, pärmi kunstlikud kromosoomid jne. Samal ajal on ekspressioonivektorid enamasti plasmiidid.
Kokkuvõte – kloonimise vektor vs ekspressioonivektor
Tuginedes nende funktsioonile molekulaarbioloogias, on olemas kahte tüüpi vektoreid nagu kloonimisvektor ja ekspressioonivektor. Kloonimisvektor on väike DNA molekul, mis toimetab võõr-DNA peremeesrakku. Kloonimisvektoreid on erinevat tüüpi, näiteks plasmiidid, bakteriofaagid, bakterite kunstlikud kromosoomid, kosmiidid ja imetajate kunstlikud kromosoomid. Seevastu ekspressioonivektor on plasmiid, mis viib huvipakkuva geeni peremeesrakku ja hõlbustab geeniekspressiooni, et saada valguprodukt. Ekspressioonivektorid on plasmiidid. Seega on see kloonimisvektori ja ekspressioonivektori erinevuse kokkuvõte.
