VECTORES DE CLONACIÓN

Un vector de clonación es una molécula de ADN que se utiliza para transferir un gen de un organismo a otro.
Los vectores tienen las siguientes características:
1. Son de pequeño tamaño, para facilitar su manipulación.
2. Tienen un origen de replicación, que les permite replicarse dentro de la célula hospedadora.
3. Contienen marcadores de selección, generalmente genes de resistencia a un antibiótico, que permiten seleccionar las células que lo han incorporado al ser tratadas con el antibiótico.
4. Tienen secuencias diana únicas, para una enzima de restricción.
5. Dichas secuencias están dentro de un gen con función indicadora, como el de la beta-galactosidasa, implicada en el metabolismo de la galactosa, que deja de expresarse al quedar interrumpido cuando se introduce en él el gen clonado, produciéndose un cambio fenotípico.

VECTORES DE CLONACIÓN EN BACTERIAS
1. Plásmidos. Ej. pUC18
 
Es un plásmido muy utilizado, ya que presenta unas características que son muy beneficiosas:
- Es derivado del plásmido pBR322, creado en 1977 en el laboratorio de Herbert Boyer, en California.
- Es pequeño, de modo que puede transportar fragmentos de ADN relativamente grandes (de unos 10.000 pares de bases).
- Tiene un origen de replicación y puede producir hasta 500 copias de los fragmentos de ADN insertado por célula.
- Se ha modificado para que presente muchas secuencias de reconocimiento para enzimas de restricción que se han agrupado en una región denominada polylinker o multiple cloning site (MCS), que está dentro del gen lacZ.
- Permite la identificación sencilla de los plásmidos recombinantes, ya que contiene un fragmento del gen bacteriano lacZ que produce colonias de color azul. Si se inserta un fragmento de ADN en el polylinker, se inactiva el gen lacZ, y da lugar a colonias de color blanco.

2. Fago lambda



 
El genoma del fago lambda se ha cartografiado y secuenciado completamente. Para ser utilizado de vector, el tercio central de su cromosoma puede ser reemplazado por ADN exógeno, sin que ello afecte a la capacidad del fago de infectar células y formar cápsides.
Para clonar ADN utilizando este vector, se purifica el ADN del fago y se corta con una enzima de restricción, con la misma enzima de restricción cortamos el fragmento de ADN de interés y los unimos con una ADN ligasa. Los vectores lambda recombinantes se empaquetan in vitro en las cápsides proteicas del fago, y se introducen en células hospedadoras bacterianas. Dentro de las bacterias, los vectores se replican y forman muchas copias del fago infectivo, llevando todas ellas el fragmento de ADN de interés en la clonación. Los vectores fágicos pueden transportar fragmentos de hasta 20 kb ( kilobases).

3. Cósmidos
Los cósmidos son vectores híbridos utilizando partes del cromosoma de lambda y de plásmidos. Tienen la secuencia cos del fago lambda, necesaria para el empaquetamiento del ADN del fago dentro de su cubierta proteica, además contienen secuencias plasmídicas necesarias para la replicación y genes de resistencia a antibióticos. Los cósmidos pueden transportar casi 50 kb de ADN insertado. 
 
Un cósmido consiste en un plásmido al cual se le han adicionado unos segmentos del genoma de un bacteriófago, el fago λ.
Un cósmido contiene:

• Del plásmido, el ori C y un gen de resistencia a un antibiótico, esto depende del tipo de plásmido del cual derive y, por tanto puede contener más segmentos como por ejemplo el gen LacZ, que permite la selección blanco/azul de las colonias.
• Del fago λ, los extremos COS, extremos complementarios del genoma del fago y que se emplean para la recircularización del mismo.

VECTORES EN CÉLULAS EUCARIÓTICAS

1. EN LEVADURAS: YAC (Yeast Artificial chromosomes)
Los YAC son cromosomas artificiales de levadura. Un YAC tiene telómeros en sus extremos, un origen de replicación y un centrómero. Estos componentes están unidos a genes marcadores de selección y a un grupo de enzimas de restricción para insertar ADN exógeno.
Estos cromosomas artificiales de levadura permiten clonar grandes trozos de ADN, de más de 1000 kb. Muy utilizado en el PGH al principio, por la facilidad para formar genotecas, pero para este uso ha sido sustituido posteriormente por otros vectores más modernos, como otros cromosomas artificiales derivados de ADN bacteriano o vírico.




  
 2. Vectores en células vegetales
Se utiliza mucho el TMV (Virus del Mosaico del tabaco):
  Es un virus de ARN que produce manchas en las hojas del tabaco:




 Otro vector vegetal es el plásmido Ti de Agrobacterium tumefaciens:
 
 
 3. Vectores en células animales
Pueden ser diferentes virus como los retrovirus o el SV40. En humnaos se utilizan los HAC (cromosomas artificiales humanos):