Вирусные векторы — это инструменты, обычно используемые молекулярными биологами для доставки генетического материала в клетки. Этот процесс может выполняться внутри живого организма (in vivo) или в культуре клеток (in vitro). Вирусы имеют специализированные молекулярные механизмы для эффективного транспорта своих геномов внутри клеток, которые они заражают. Доставка генов или другого генетического материала вектором называется трансдукцией, а инфицированные клетки описываются как трансдуцированные. Молекулярные биологи впервые использовали этот механизм в 1970-х годах. Пол Берг использовал модифицированный вирус SV40, содержащий ДНК бактериофага λ, для заражения клеток почки обезьяны, содержащихся в культуре[1].
Помимо их использования в исследованиях молекулярной биологии, вирусные векторы используются для генной терапии и разработки вакцин.
Вирусные векторы адаптированы к своему конкретному применению, но обычно имеют несколько ключевых свойств.
Вирусные векторы были первоначально разработаны в качестве альтернативы трансфекции нативной ДНК для экспериментов по молекулярной генетике. По сравнению с традиционными методами, такими как осаждение фосфатом кальция, трансдукция может гарантировать, что почти 100 % клеток инфицированы без серьезного влияния на жизнеспособность клеток. Кроме того, некоторые вирусы интегрируются в геном клетки, способствуя стабильной экспрессии.
Белки, кодируемые генами, могут быть экспрессированы с использованием вирусных векторов, обычно для изучения функции конкретного белка. Вирусные векторы, особенно ретровирусы, стабильно экспрессирующие маркерные гены, такие как GFP, широко используются для постоянной маркировки клеток для отслеживания их и их потомства, например, в экспериментах с ксенотрансплантацией, когда клетки, инфицированные in vitro, имплантируют животному-хозяину.
Инсерцию гена осуществить дешевле, чем нокаут гена. Но это дает менее надежные результаты, поскольку иногда неспецифично и оказывает нецелевое воздействие на другие гены. Векторы животных-хозяев также играют важную роль.