クローニングベクターと発現ベクターの違い

主な違い–クローニングベクターと発現ベクター

クローニングベクターと発現ベクターは2種類のベクターであり、組換えDNA技術で外来DNAセグメントを標的細胞に運ぶために使用されます。クローニングベクターと発現ベクターはどちらも、複製起点、固有の制限部位、およびベクター配列内の選択可能なマーカー遺伝子で構成されています。複製起点が存在するため、クローニングベクターと発現ベクターはどちらも自己複製型です。クローニングベクターは、プラスミド、コスミド、バクテリオファージのいずれかです。 NS 主な違い クローニングベクターと発現ベクターの間はクローニングベクターは外来DNAセグメントを宿主細胞に運ぶために使用されますが、発現ベクターはクローニングベクターの一種であり、最大の遺伝子発現を伴う適切な発現シグナルを含みます。

対象となる主要分野

1. クローニングベクターとは –定義、タイプ、用途2。 発現ベクターとは –定義、タイプ、用途3。 クローニングベクターと発現ベクターの類似点は何ですか –共通機能の概要4。 クローニングベクターと発現ベクターの違いは何ですか –主な違いの比較

重要な用語：バクテリオファージ、クローニングベクター、コスミド、DNA、DNAテクノロジー、発現コンストラクト、発現ベクター、複製起点、プロモーター領域、組換えRNA、プラスミド、制限部位、選択可能なマーカー

クローニングベクターとは

クローニングベクターは、キャリアDNA分子として機能します。すべてのクローニングベクターには、4つの特別な機能があります。

目的に応じて、プラスミド、ファージ、コスミドなどの古典的なクローニングベクターの多くの選択肢があります。クローニングベクターの選択は、インサートとアプリケーションのサイズによって異なります。

プラスミド

プラスミドは、細菌細胞内で自律的に複製することができる、天然に存在する染色体外の二本鎖DNA分子です。プラスミドのインサートのサイズ制限は10kbです。プラスミドは、サブクローニングおよびダウンストリーム操作、cDNAクローニングおよび発現アッセイにおけるクローニングベクターとして使用されます。 pBR322は、組換えDNA技術で使用するために遺伝子操作された最初のプラスミドの1つです。 pBR322プラスミドを図1に示します。

図1：pBR322

ファージ

ファージは、バクテリオファージラムダのcos部位がファージヘッドにパッケージ化されることを可能にするバクテリオファージラムダに由来する。宿主細胞内でのベクターDNAの複製は、最終的に細胞溶解を引き起こします。ファージベクターに挿入できるインサートのサイズは5〜12kbです。ファージベクターは、ゲノムDNAクローニング、cDNAクローニング、および発現ライブラリーで使用されます。

コスミド

コスミドは、バクテリオファージラムダのcos部位を含むプラスミドの一種です。バクテリオファージラムダのcos部位により、ファージヘッドにパッケージ化することができます。プラスミドですが、宿主細胞内でのコスミドの複製は、ファージベクターのように細胞を溶解しない可能性があります。コスミドベクターにクローニングできるインサートのサイズは35〜45kbです。コスミドベクターは、ゲノムライブラリーの構築に使用されます。

哺乳類の遺伝子はサイズが100kbを超えることが多いため、従来のクローニングベクターでは完全な遺伝子配列をクローニングすることはできません。この問題は、宿主細胞の染色体の特性をベクターに模倣することによって回避されます。このタイプのベクターは人工染色体ベクターと呼ばれます。 BAC（細菌人工染色体ベクター）、YAC（酵母人工染色体ベクター）、およびMAC（哺乳類人工染色体ベクター）は、人工染色体ベクターの一種です。

BAC

細菌人工染色体ベクターは、大腸菌F因子プラスミドに基づいています。 BACベクターにクローニングできるインサートのサイズは75〜300kbです。 BACベクターは大きなゲノムの分析に使用されます。

YAC

酵母人工染色体ベクターは、Saccharomyces cerevisiaeセントロメア、テロメア、およびその他の自律的に複製する配列に基づいています。 YACベクターにクローニングできるインサートのサイズは100-1Mbです。 YACベクターは大きなゲノムの分析に使用されます。

MAC

哺乳類の人工染色体ベクターは、哺乳類のセントロメア、テロメア、複製起点に基づいています。 MACのインサートサイズは100kb〜1Mbです。 MACは、動物のバイオテクノロジーや人間の遺伝子治療に使用されています。

発現ベクターとは

発現ベクター、別名 発現コンストラクト、はプラスミドの一種です。特別な遺伝子は、発現ベクターによって宿主細胞に導入され、そこでは、形質転換された遺伝子の発現が、細胞転写および翻訳機構を使用する発現ベクターによって促進される。発現ベクターは、エンハンサーやプロモーター領域などの調節配列を含み、効率的な遺伝子発現をもたらします。宿主細胞内でインスリンのような特定のタンパク質を発現させた後、宿主細胞のタンパク質から生成物を精製する必要があります。そのため、導入されたタンパク質は、ヒスチジン（Hisタグ）またはその他のタンパク質でタグ付けされています。導入された遺伝子を宿主細胞内で効率的に発現させるためには、以下の発現シグナルを発現ベクターに導入する必要があります。

図2：pGEX-3X

クローニングベクターと発現ベクターの類似点

クローニングベクターと発現ベクターの違い

意味

クローニングベクター： クローニングベクターは、宿主細胞内で安定して維持できるDNAの小片です。インサートの多数のコピーを取得しながら、細胞に遺伝子を導入するために使用されます。

発現ベクター： 発現ベクターは、特定の遺伝子を標的細胞に導入するために使用されるプラスミドであり、関連する遺伝子産物を生成するために細胞のメカニズムを指揮します。

役割

クローニングベクター： クローニングベクターは、挿入されたDNAセグメントの多数のコピーを取得するために使用されます。

発現ベクター： 発現ベクターは、挿入されたDNAセグメントの遺伝子産物（タンパク質またはRNA）を取得するために使用されます。

タイプ

クローニングベクター： クローニングベクターは、プラスミド、コスミド、ファージ、BAC、YAC、またはMACである可能性があります。

発現ベクター： 発現ベクターはプラスミドベクターです。

ベクトルの特徴

クローニングベクター：クローニングベクターは、複製起点、固有の制限部位、および選択可能なマーカーで構成されています。

発現ベクター： 発現ベクターは、クローニングベクターの典型的な特徴に加えて、ベクター内のエンハンサー、プロモーター領域、終止コドン、転写開始配列、および翻訳開始配列を含む。

結論

クローニングベクターおよび発現ベクターは、外来DNAセグメントを標的細胞に導入するために、組換えDNA技術で容易に使用されます。クローニングベクターと発現ベクターはどちらも、宿主細胞内でそれ自体を複製することができます。クローニングベクターは通常、導入された遺伝子の多数のコピーを達成しながら、外来遺伝子を標的細胞に導入するために使用されます。発現ベクターは、宿主細胞内に導入された遺伝子のタンパク質またはRNAのいずれかの遺伝子産物を取得するために使用されます。インスリンのような組換えタンパク質のほとんどは、発現ベクターの使用によって生成されます。クローニングベクターと発現ベクターの主な違いは、組換えDNA技術における各ベクターの適用です。

リファレンス：

1.「クローンベクター」。遺伝子のクローニングと分子分析。 N.p.、n.d。ウェブ。こちらから入手できます。 2017年6月18日。2。「シャトルベクターと発現ベクター」。無限。無限、2016年5月26日。Web。こちらから入手できます。 2017年6月18日。

画像提供：

1. Ayacop（+ Yikrazuul）による「PBR322」– Commons Wikimedia2を介した自身の作品（パブリックドメイン）。マグナス・マンスキーによる「PGEX-3Xクローニングベクター」–コモンズウィキメディア経由でマグナスマンスキー（CC BY-SA 3.0）によって作成されました