Векторы экспрессирующие: конструирование, общие сведения
Экспрессия клонированных генов является одной из основных задач генной инженерии. Для получения полноценной экспрессии клонированных генов используют экспрессирующие векторные системы, принципы конструирования которых разработаны.
Любой полноценный в функциональном отношении ген, в том числе и рекомбинантный, состоит из регуляторной и структурной частей. Генетический код, с помощью которого последовательность нуклеотидов в кодирующей структурной части гена определяет последовательность аминокислот в кодируемом этим геном белке, универсален для всех организмов. Это дает принципиальную возможность получения полноценной экспрессии самых разнообразных осмысленных последовательностей нуклеотидов, в том числе и искусственно синтезированных, в любом природном генетическом окружении.
Регуляторная часть генов распознается соответствующими ферментными системами организма и обеспечивает экспрессию его структурной части. Регуляторная часть гена высокоспецифична в отношении природных генетических эффекторов (РНК-полимераз, рибосом, факторов транскрипции и трансляции, белковых факторов сплайсинга, ферментов, осуществляющих посттрансляционные модификации полипептидов, и т.п.), и чаще всего она не может эффективно функционировать в гетерологичном генетическом окружении. При конструировании экспрессирующих векторов необходимо учитывать особенности структуры регуляторной части рекомбинантного гена, исходя из того, в каких генетических условиях клонированный ген предполагается экспрессировать.
Не только регуляторные последовательности генов являются препятствием для экспрессии чужеродных рекомбинантных генов. Структурные части генов про- и эукариот отличаются друг от друга по наличию у последних внутри генов многочисленных и протяженных некодирующих последовательностей нуклеотидов - интронов.
Следовательно, гены эукариот не могут эффективно экспрессироваться в клетках прокариот, поскольку у прокариот отсутствуют соответствующие системы сплайсинга. Кроме того, у предшественников эукариотических мРНК не может осуществиться в бактериальных клетках и правильный процессинг 3'- и 5'-концевых некодирующих последовательностей.
