Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Препарат миникольца из родительской плазмиды. Исходная плазмида содержит два сайта-мишени рекомбиназы (черные стрелки). Рекомбинация между этими сайтами генерирует желаемый миникольцо (внизу справа) вместе с миниплазмидой (внизу слева). Крючок на красной вставке в виде мини-круга обозначает область прикрепления каркаса к матрице ( S / MAR-элемент ), которая обеспечивает автономную репликацию в клетке-реципиенте.

Миникруги представляют собой небольшие (~ 4 т.п.н. ) кольцевые репликоны . Они встречаются в природе в геномах некоторых эукариотических органелл . В кинетопласте трипаносом , происходящем из митохондрий , миникольца кодируют направляющие РНК для редактирования РНК . [1] В Amphidinium , то хлоропласт геном состоит из minicircles , которые кодируют белки хлоропласта. [2] [3]

Миниокружности, полученные экспериментально in vitro [ править ]

Миникруги представляют собой небольшие (~ 4kb) производные кольцевой плазмиды , которые были освобождены от всех частей прокариотического вектора . Их применяли в качестве носителей трансгенов для генетической модификации клеток млекопитающих, с тем преимуществом, что, поскольку они не содержат бактериальных последовательностей ДНК , они с меньшей вероятностью будут восприниматься как чужеродные и разрушаться. (Типичные методы доставки трансгена включают плазмиды, которые содержат чужеродную ДНК.) Меньший размер миникольцов также увеличивает их способность к клонированию и облегчает их доставку в клетки.

Их подготовка обычно проходит в два этапа: [4] [5]

  • производство «родительской плазмиды» (бактериальной плазмиды с эукариотическими вставками) в E. coli
  • индукция сайт-специфической рекомбиназы в конце этого процесса, но все еще у бактерий. За этими шагами следуют
    • вырезание частей прокариотического вектора с помощью двух целевых последовательностей рекомбиназы на обоих концах вставки
    • восстановление полученного миникольца (носитель для высокоэффективной модификации клетки-реципиента) и миниплазмиды с помощью капиллярного гель-электрофореза (CGE)

Очищенное миникольцо можно перенести в реципиентную клетку путем трансфекции или липофекции и в дифференцированную ткань, например, путем струйной инъекции .

Обычные миникольца не имеют точки начала репликации , поэтому они не реплицируются в клетках-мишенях, а кодированные гены исчезнут по мере деления клетки (что может быть либо преимуществом, либо недостатком в зависимости от того, требует ли приложение постоянной или временной экспрессии). Новым дополнением к этой области являются невирусные самовоспроизводящиеся миникольцы, которые обязаны этим свойством присутствию S / MAR-элемента . Самовоспроизводящиеся миникольцы открывают большие перспективы для систематической модификации стволовых клеток и значительно расширят потенциал их плазмидных форм-предшественников («родительских плазмид»), тем более что принципиальная возможность такого подхода была достаточно продемонстрирована для их плазмидного предшественника. формы. [6][7] [8] [9]

См. Также [ править ]

  • Эписомы

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Кинетопластиды и их сети взаимосвязанной ДНК" . Проверено 2 сентября 2019 года .
  2. ^ Барбрук, Адриан С .; Voolstra, Christian R .; Хау, Кристофер Дж. (2014). «Геном хлоропласта изолятов клады C3 Symbiodinium sp.» . Протист . 165 (1): 1–13. DOI : 10.1016 / j.protis.2013.09.006 . PMID 24316380 .  
  3. ^ Доррелл, Ричард Дж .; Nisbet, R. Ellen R .; Барбрук, Адриан Ч .; Роуден, Стивен Дж. Л.; Хау, Кристофер Дж. (2019). «Интегрированный геномный и транскриптомный анализ перидинина динофлагеллята Amphidinium carterae Plastid». Протист . 170 (4): 358–373. DOI : 10.1016 / j.protis.2019.06.001 . PMID 31415953 . 
  4. ^ Nehlsen, К., Broll С., Bode, J. (2006). «Репликация миникругов: создание невирусных эписом для эффективной модификации делящихся клеток». Gene Ther. Мол. Биол . 10 : 233–244.
  5. Перейти ↑ Kay, MA, He, C.-Y, Chen, Z.-H. (2010). «Надежная система для производства миникольцевых ДНК-векторов» . Природа Биотехнологии . 28 (12): 1287–1289. DOI : 10.1038 / nbt.1708 . PMC 4144359 . PMID 21102455 .  
  6. ^ Бролл, С., Oumard А., Хан К., Шамбы А, Бод, Дж. (2010). «Характеристики мини-круга в зависимости от взаимодействий S / MAR-ядерной матрицы». J. Mol. Биол . 395 (5): 950–965. DOI : 10.1016 / j.jmb.2009.11.066 . PMID 20004666 . 
  7. ^ Аргирос, О., Вонг ИП., Fedonidis С .; и другие. (2011). «Развитие миникольцов S / MAR для усиленной и стойкой экспрессии трансгена в печени мышей». J. Mol. Med . 89 (5): 515–529. DOI : 10.1007 / s00109-010-0713-3 . PMID 21301798 . 
  8. ^ Хайнц, N, S Бролл, Schleef М, Baum С, Боде J (2012). «Заполнение пробела: репликация миникольцов на основе S / MAR». CliniBook - невирусная платформа; Сеть Clinigene : 271–277.
  9. ^ Nehlsen, Кристина; Бролл, Сандра; Кандималла, Раджу; Хайнц, Нильс; Гейне, Маркус; Биниус, Стефани; Шамбах, Аксель; Боде, Юрген (5 апреля 2013 г.). «Репликация миникругов: преодоление ограничений переходных и стабильных систем выражения». В Schleef, Мартин (ред.). Миникольцевые и миниплазмидные ДНК-векторы: будущее невирусного и вирусного переноса генов . Wiley ‐ VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. С. 115–162. DOI : 10.1002 / 9783527670420.ch8 . ISBN 9783527670420.