Миникруг - Minicircle

Препарат миникольца из родительской плазмиды. Исходная плазмида содержит два сайта-мишени рекомбиназы (черные полустрелки). Рекомбинация между этими сайтами генерирует желаемый мини-круг (внизу справа) вместе с миниплазмидой (внизу слева). Крючок на красном мини-круге-вставке означает область прикрепления каркаса к матрице ( S / MAR-Элемент ), что позволяет выполнять автономную репликацию в ячейке-получателе.

Миникруги маленькие (~ 4kb ) круговой репликоны. Они встречаются естественным образом в некоторых эукариотический органелла геномы. в митохондрии -производный кинетопласт трипаносомы, миникруги кодируют направляющие РНК за Редактирование РНК.^[1] В Амфидиниум, то хлоропласт Геном состоит из миникольцов, кодирующих белки хлоропластов.^[2][3]

В пробирке экспериментально полученные миниокружности

Миникруги маленькие (~ 4кб) круглые плазмида деривативы, которые были освобождены от всех прокариотический вектор части. Они были применены как трансген перевозчики для генетическая модификация клеток млекопитающих, с тем преимуществом, что, поскольку они не содержат ДНК последовательности, они с меньшей вероятностью будут восприняты как чужеродные и уничтожены. (Типичные методы доставки трансгена включают плазмиды, содержащие чужеродную ДНК.) Меньший размер миникольцов также увеличивает их клонирование емкости и облегчает их доставку в клетки.

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

• производство «родительской плазмиды» (бактериальная плазмида с эукариотический вставки) в Кишечная палочка
• индукция сайт-специфическая рекомбиназа в конце этого процесса, но все еще в бактериях. За этими шагами следуют
  • иссечение частей прокариотического вектора через два рекомбиназа -целевые последовательности на обоих концах вставки
  • восстановление полученного миникольца (носителя для высокоэффективной модификации клетки-реципиента) и миниплазмиды путем капиллярный гель-электрофорез (CGE)

Очищенное миникольцо можно перенести в реципиентную клетку с помощью трансфекция или же липофекция и в дифференцированную ткань, например, струйный впрыск.

У обычных миникругов отсутствует начало репликации, поэтому они не реплицируются в клетках-мишенях, и закодированные гены исчезнут по мере деления клетки (что может быть либо преимуществом, либо недостатком в зависимости от того, требует ли приложение постоянной или временной экспрессии). Новое дополнение к этой области - невирусные самовоспроизводящийся миниокружности, которые обязаны этим свойством наличию S / MAR-Элемент. Самовоспроизводящиеся миникольцы открывают большие перспективы для систематической модификации стволовых клеток и значительно увеличивают потенциал их плазмидных форм-предшественников («родительских плазмид»), тем более что принципиальная осуществимость такого подхода была подробно продемонстрирована для их плазмидного предшественника. формы.^[6][7][8][9]

Смотрите также

• Эписомы

Рекомендации

1. «Кинетопластиды и их сети взаимосвязанной ДНК». Получено 2 сентября, 2019.
2. Барбрук, Адриан Ч .; Voolstra, Christian R .; Хау, Кристофер Дж. (2014). "Хлоропластный геном изолята клады C3 Symbiodinium sp.". Протист. 165 (1): 1–13. Дои:10.1016 / j.protis.2013.09.006. PMID  24316380.
3. Доррелл, Ричард Дж .; Nisbet, R. Ellen R .; Барбрук, Адриан Ч .; Rowden, Stephen J.L .; Хау, Кристофер Дж. (2019). «Комплексный геномный и транскриптомный анализ динофлагеллата перидинина Amphidinium carterae Пластид ». Протист. 170 (4): 358–373. Дои:10.1016 / j.protis.2019.06.001. PMID  31415953.
4. Нельсен, К., Бролл С., Боде, Дж. (2006). «Репликация миникольцов: создание невирусных эписом для эффективной модификации делящихся клеток». Gene Ther. Мол. Биол. 10: 233–244.
5. Кей, M.A., He, C.-Y, Chen, Z.-H. (2010). «Надежная система для производства миниатюрных ДНК-векторов». Природа Биотехнологии. 28 (12): 1287–1289. Дои:10.1038 / nbt.1708. ЧВК  4144359. PMID  21102455.
6. Бролл С., Умар А., Хан К., Шамбах А., Боде Дж. (2010). «Характеристики мини-круга в зависимости от взаимодействий S / MAR-ядерной матрицы». J. Mol. Биол. 395 (5): 950–965. Дои:10.1016 / j.jmb.2009.11.066. PMID  20004666.
7. Argyros, O., Wong SP., Fedonidis C .; и другие. (2011). «Развитие миникольцов S / MAR для усиленной и стойкой экспрессии трансгена в печени мыши». J. Mol. Med. 89 (5): 515–529. Дои:10.1007 / s00109-010-0713-3. PMID  21301798.
8. Хайнц, Н., Бролл С., Шлиф М., Баум С., Боде Дж. (2012). «Заполнение пробела: реплицирующиеся миникольцы на основе S / MAR». CliniBook - невирусная платформа; Сеть Clinigene: 271–277.
9. Нельсен, Кристина; Бролл, Сандра; Кандималла, Раджу; Хайнц, Нильс; Гейне, Маркус; Биниус, Стефани; Шамбах, Аксель; Боде, Юрген (5 апреля 2013 г.). «Репликация мини-кругов: 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. Дои:10.1002 / 9783527670420.ch8. ISBN  9783527670420.