Un vecteur est une méthode que les scientifiques et les professionnels de la santé utilisent pour insérer un gène d'un organisme à un autre. Grâce à l'utilisation de vecteurs de gènes conçus sur mesure, une nouvelle séquence d'ADN peut être introduite dans une cellule ou population de cellules à modifier sa biochimie. techniques vectorielles sont de plus en plus important pour l'industrie biopharmaceutique, car ils permettent de scientifiques insérer des gènes dans des bactéries qui les amènent à produire des médicaments qui seraient autrement beaucoup trop coûteux à créer.
La base biologique des techniques Vector
Les cellules animales gardent leurs gènes à l'intérieur du noyau de la cellule et ne transfèrent pas entre les cellules. Les bactéries et les virus sont beaucoup plus la promiscuité, le transfert de plasmides (boucles circulaires d'ADN) entre les organismes. Les scientifiques détournent les mécanismes biochimiques de ces bactéries et les virus pour transférer des séquences d'ADN spécifiques. Tout d'abord, les chercheurs trouvent un gène viral ou bactérien lequel est incorporé dans les gènes d'un hôte et d'isoler l'ADN entourant ce gène. Cette séquence environnante est souvent un élément de jonction ou de la réplication qui permet à l'express du gène cible dans la cellule hôte.
Plasmide
Les plasmides sont des boucles d'ADN contenues dans les bactéries et certains autres micro-organismes. Ils sont parfois utilisés comme vecteurs de transfert de gènes entre les groupes de bactéries. Les plasmides contiennent souvent des séquences d'insertion afin qu'ils puissent intégrer dans le chromosome bactérien et de transmettre de manière fiable de génération en génération. Pour faire un vecteur plasmidique, les chercheurs prennent un plasmide existant (les plasmides de bactéries E. coli sont un choix populaire) et passer les gènes bactériens avec les gènes qu'ils veulent exprimer dans des bactéries mutantes. Le plasmide modifié est ajouté à une suspension contenant les bactéries, qui sont ensuite exposées à la chaleur ou de l'électricité. Cela affaiblit les cellules, et certains d'entre eux acquiert de manière aléatoire le plasmide. Ceux-ci sont séparés par des bactéries qui ne sont pas acquérir le plasmide parce que les bactéries contenant le plasmide survivent dans certains milieux de croissance.
Rétrovirus-Based
Virus de la biochimie est une autre méthode par laquelle les gènes peuvent être transférés à des bactéries à des fins de recherche ou pharmaceutiques. Un virus bactérien appelé phage lambda a des séquences d'ADN qui ont évolué pour s'insérer dans l'ADN de la bactérie hôte. Les scientifiques utilisent lambda-phage pour concevoir des boucles d'ADN appelées cosmides. Ceux-ci sont supérieurs aux plasmides, car ils peuvent contenir du matériel génétique plus, permettant le transfert des autres (ou plus) des gènes. ADN cosmidique est souvent encapsulée dans une couche de protéines appelées une capside qui injecte le cosmide dans une cellule bactérienne. La capside rend beaucoup plus facile d'obtenir le transfert de gènes à haut rendement.
Lentivirus
Les plasmides et les cosmides sont généralement utiles pour transférer des gènes dans des bactéries. L'insertion de gènes dans des cellules eucaryotes, telles que celles de l'homme, exige des techniques différentes. Un procédé de transfert de gène est une classe de virus appelé un retrovirus, ce qui laisse entendre son chemin dans l'ADN d'une cellule hôte par la fusion avec la membrane cellulaire et l'insertion d'ADN dans le gemome hôte. Les lentivirus sont le vecteur rétroviral le plus populaire. Les chercheurs ingénieur un lentivirus qui n'a pas la machinerie de réplication typique. Ainsi, le virus peut encore s'insinuer dans l'ADN de l'hôte, mais ne peut pas continuer le long de la voie lytique (mort cellulaire) qui conduit à une infection virale. Au lieu de cela, le virus contient des gènes que les chercheurs souhaitent exprimer dans la cellule hôte. La technique lentivirale est une utilisation potentielle pour la thérapie génique.
Virus adéno-associé
Un autre type de virus appelé virus adéno-associé (AAV) est souvent utilisée dans la recherche et est également potentiellement utile pour la thérapie génique. Contrairement à lentivirus, les AAV ne se sont toujours pas insérer dans l'ADN hôte. Par conséquent, ils sont particulièrement utiles dans des cellules ne se divisant pas telles que les neurones.
Vecteurs Nonbiochemical
En plus des plasmides et des vecteurs à base de virus, il existe plusieurs techniques qui peuvent insérer de l'ADN directement dans les cellules. Une telle technique est la méthode de «canon à gènes», dans laquelle les molécules d'ADN sont attachées à des particules lourdes de l'or colloïdal. Lorsque l'or est tiré à travers la membrane cellulaire, il porte l'ADN avec elle, ce qui permet l'ADN à incorporer dans la cellule cible. La membrane cellulaire se referme derrière les particules d'or après son passage.