Última atualização em 4 de fevereiro de 2021 por Sagar Aryal

• Vetores genéticos são veículos para a entrega de DNA estranho em células receptoras.
• Na clonagem molecular, um vetor é uma molécula de DNA usada como veículo para transportar artificialmente material genético estranho para outra célula, onde pode ser replicado e/ou expresso.
• Vetores podem se replicar autonomamente e tipicamente incluir características para facilitar a manipulação do DNA, bem como um marcador genético para seu reconhecimento seletivo.
• Os vetores de clonagem são limitados ao tamanho do inserto que podem transportar. Dependendo do tamanho e da aplicação do insert, o vector adequado é seleccionado para um determinado propósito.

Características Essenciais dos Vectores de Clonagem

Independentemente da selecção de um vector, todos os vectores são moléculas de ADN portadoras. Estas moléculas portadoras devem ter poucas características comuns em geral como:

• Deve ser auto-replicável dentro da célula hospedeira.
• Deve possuir um local de restrição único para enzimas RE.
• Introdução do fragmento de DNA doador não deve interferir com a propriedade de replicação do vector.
• Deve possuir algum gene marcador de tal forma que possa ser usado para posterior identificação de célula recombinante (geralmente um gene de resistência a antibióticos que está ausente na célula hospedeira).
• Deve ser facilmente isolado da célula hospedeira.

Plasmids

• Plasmids são elementos de replicação de ADN extra-cromossómicos circulares de dupla cadeia presentes nas células bacterianas.
• Plasmids mostram o tamanho variando de 5.0 kb a 400 kb.
• Plasmids são inseridos em chamadas bacterianas por um processo chamado transformação.
• Plasmids podem acomodar um fragmento de DNA com tamanho de inserção de até 10 kb.

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• Os vetores plasmídicos geralmente carregam um gene marcador que é na maioria das vezes um gene de resistência a antibióticos; assim, qualquer célula que contenha o plasmídeo crescerá na presença do antibiótico correspondente selecionável fornecido no meio.

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Bacteriófago

• Os vírus que infectam bactérias são chamados bacteriófagos. Estes são parasitas intracelulares obrigatórios que se multiplicam dentro da célula bacteriana fazendo uso de algumas ou todas as enzimas hospedeiras.
• Bacteriófagos têm um mecanismo muito alto e significativo para entregar o seu genoma na célula bacteriana. Assim, ele pode ser usado como um vetor de clonagem para fornecer segmentos maiores de DNA.
• A maior parte do genoma bacteriófago não é essencial e pode ser substituída por DNA estranho.
• Usando bacteriófago como vetor, um fragmento de DNA de tamanho até 20 kb pode ser transformado.

Cromossomas artificiais bacterianos (BACs)

• Cromossomas artificiais bacterianos (BACs) são plasmídeos simples, concebidos para clonar fragmentos de ADN muito grandes, com tamanhos entre 75 e 300 kb.
• BACs basicamente têm marcadores como genes de resistência a antibióticos e uma origem muito estável de replicação (ori) que promove a distribuição do plasmídeo após a divisão das células bacterianas e mantendo o número de cópia do plasmídeo para um ou dois por célula.
• BACs são utilizados basicamente no sequenciamento do genoma de organismos em projetos de genoma (exemplo: BACs foram utilizados em projetos de genoma humano).
• Diagramas de cem mil pares de base de DNA podem ser clonados utilizando BACs.

Cromossomos artificiais de levedura (YACs)

• YACs são vetores de expressão de levedura.
• Um fragmento de DNA muito grande cujos tamanhos variam de 100 kb a 3000 kb pode ser clonado utilizando YACs.
• Os YACs são utilizados para clonar fragmentos de DNA muito grandes e para o mapeamento físico de genomas complexos.
• YACs têm uma vantagem sobre os BACs na expressão de proteínas eucarióticas que requerem modificações pós translacionais.
• But, os YACs são conhecidos por produzir efeitos quiméricos que os tornam menos estáveis em comparação com os BACs.

Cromossomas artificiais humanos (HACs)

• Cromossomas artificiais humanos (HACs) ou cromossomas artificiais de mamíferos (MACs) ainda estão em desenvolvimento.
• HACs são microcromossomos que podem atuar como um novo cromossomo em uma população de células humanas.
• HACs variam em tamanho de 6 a 10 Mb que carregam novos genes introduzidos por pesquisadores humanos.
• HACs podem ser usados como vetores na transferência de novos genes, estudando sua expressão e função cromossômica de mamíferos também podem ser elucidados usando estes microcromossomos no sistema de mamíferos.

Outros Tipos de Vetores

Todos os vetores podem ser usados para clonagem e, portanto, são vetores de clonagem, mas também há vetores desenhados especialmente para clonagem, enquanto outros podem ser desenhados especificamente para outros propósitos, como transcrição e expressão de proteínas.

Vetores de expressão

Vetores desenhados especificamente para a expressão do transgene na célula alvo são chamados vetores de expressão, e geralmente têm uma seqüência promotora que impulsiona a expressão do transgene. Vetores de expressão produzem proteínas através da transcrição da inserção do vetor seguido pela tradução do mRNA produzido.

Vetores de transcrição

Vetores de transcrição simples chamados vetores de transcrição só são capazes de serem transcritos mas não traduzidos: eles podem ser replicados em uma célula de destino mas não expressos, ao contrário dos vetores de expressão. Vetores de transcrição são usados para amplificar sua inserção.

Usos de Vetores

Vetores foram desenvolvidos e adaptados para uma ampla gama de usos. Dois usos primários são:

(1) para isolar, identificar e arquivar fragmentos de um genoma maior

(2) para expressar seletivamente proteínas codificadas por genes específicos.

Vetores foram as primeiras ferramentas de DNA usadas em engenharia genética, e continuam a ser as pedras angulares da tecnologia.