Biologische Therapien und Krebs - the European Oncology Nursing ...

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3. Wenn die Wirtzelle sich teilt, enthalten die neuen Zellen Kopien des rekombinanten DNA-
Moleküls und die weitere Vektor-Reproduktion findet statt.
4. Durch viele Zellteilungen werden eine Kolonie oder ein Klon von identischen Wirtzellen
produziert. Jede Zelle im Klon enthält eine oder mehrere Kopien des rekombinanten DNA-
Moleküls. Das Gen im rekombinanten Molekül ist nun geklont.
Plasmide und Bakteriophagen
Zwei Typen von natürlich vorkommenden Vektoren werden üblicherweise als Transportmittel
zum Klonen gebraucht: Plasmide und Bakteriophagen. Plasmide sind kleine Ringe von DNA,
die in Bakterien und einigen anderen Organismen vorkommen. Plasmide replizieren sich
unabhängig von dem Chromosom der Wirtzelle und führen fast immer ein oder mehrere Gene
mit sich, die für nützliche Eigenschaften, welche vom Wirt-Bakterium vorgegeben werden,
verantwortlich sind. Ein Beispiel ist die Antibiotika-Resistenz. Ein Antibiotika-Resistenz-Gen ist
hilfreich, da es als wählbarer Marker dient, um sicherzustellen, dass die Bakterien in einer
Kultur ein bestimmtes Plasmid enthalten. Kleine Plasmide benutzen gelegentlich einige der Wirt-
Enzyme für die Replikation (Vervielfältigung), während grössere oft Gene in sich tragen, welche
für die Enzyme kodieren, die sie für die Replikation brauchen. Wenige Arten eines Plasmids
sind in ein Bakterien-Chromosom eingebaut und werden Episome genannt.
Zwei Typen von
natürlich
vorkommenden
Vektoren werden
üblicherweise als
Transportmittel
zum Klonen
gebraucht:
Plasmide und
Bakteriophagen.
Grösse und Anzahl der Kopien sind zwei sehr wichtige Eigenschaften eines Plasmids. Eine
Grösse von weniger als 10kb (bezieht sich auf die Anzahl Basen im genetischen Material der
Plasmide, in diesem Fall weniger als 10’000) ist für das Klonen wünschenswert. Grössere
Plasmide neigen zur Instabilität und können, im Bestreben eine stabile Grösse zu erhalten, jede
zusätzlich eingefügte DNA abstossen. Die Anzahl Kopien bezieht sich auf die Anzahl Moleküle
eines individuellen Plasmids, die man normalerweise in einer einzelnen Bakterienzelle findet.
Eine grosse Kopienzahl ist für die Produktion einer grossen Menge rekombinanter DNA-
Moleküle wünschenswert.
Bakteriophagen oder Phagen (Viren, welche speziell Bakterien infizieren) sind ebenfalls
geeignete Vektoren zum Klonen. Sie bestehen aus einem DNA- oder manchmal RNA-Molekül,
welches mehrere Gene beinhaltet, einschliesslich solcher, welche zur Phagen-Replikation
benötigt werden. Die Nukleinsäure wird von einer Eiweisshülle, genannt Kapsid, umgeben.
Wenn der Phage das Bakterium infiziert, heftet er sich auf die Aussenseite des Bakteriums und
injiziert sein DNA-Chromosom in die Zelle. Die Phagen-DNA wird dann repliziert und die
Eiweisshülle synthetisiert. Neue Phagen-Partikel sammeln sich und werden durch Lyse des
Bakteriums freigesetzt. Während der Infektion wird das DNA-Molekül des Bakteriophagen in
die Wirtzelle injiziert, wo es weiter repliziert wird. M13 und λ sind zwei üblicherweise
gebrauchte Typen von Phagen-Vektoren.
Für erfolgreiches
Klonen ist man auf
gereinigte DNA
angewiesen.
Viren werden oft als Transportmittel zum Klonen von Tierzellen benutzt. Üblich sind die bei
Säugetieren vorkommenden Viren, wie Adenoviren und Simian-Viren 40 (SV40).
Reinigung der DNA
Für erfolgreiches Klonen ist man auf gereinigte DNA angewiesen. Normalerweise müssen
mindestens drei verschiedene Arten von DNA durch den Gentechniker gereinigt werden. Zuerst
die DNA der ganzen Zelle, die aus Bakterienkulturen oder Tierzellen stammt und von der wir
die zu klonenden Gene erhalten. Als zweites wird reine Plasmid-DNA (Vektor-DNA) von
bakterieller chromosomaler DNA gereinigt. Wenn Phagen zum Klonen eingesetzt werden, wird
ausserdem gereinigte Phagen-DNA benötigt.
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