Hauptunterschied – Plasmid vs. Vektor

Plasmid und Vektor sind zwei Arten von doppelsträngigen DNA-Molekülen, die unterschiedliche Funktionen in der Zelle haben. Die Hauptunterschied zwischen Plasmid und Vektoren ist das Plasmid ist ein extrachromosomales Element hauptsächlich von Bakterienzellen, während der Vektor ein Vehikel ist, das fremde DNA-Moleküle in eine andere Zelle transportiert. Als Vektoren können auch Plasmide verwendet werden. Cosmide, virale Vektoren und künstliche Chromosomen sind die anderen Arten von Vektoren. Im Allgemeinen sind Plasmide und Vektoren selbstreplizierende Moleküle innerhalb der Zelle. Vektoren werden hauptsächlich in der rekombinanten DNA-Technologie verwendet, um fremde DNA-Moleküle in Zellen einzuführen.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist ein Plasmid? – Definition, Struktur, Rolle 2. Was ist ein Vektor? – Definition, Struktur, Typen, Rolle 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Plasmid und Vektor? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen Plasmid und Vektor? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Künstliche Chromosomen, BAC-Vektoren, Klonierungsvektoren, Cosmid, Expressionsvektoren, Fremd-DNA, Plasmid, virale Vektoren, YAC-Vektoren

Was ist ein Plasmid?

Plasmide sind extrachromosomale, selbstreplizierende, doppelsträngige, zirkuläre DNA-Moleküle, die im Allgemeinen in Bakterienzellen vorkommen. Sie können auch in Archaeen und Protozoen gefunden werden. Sie können für verschiedene Merkmale wie Antibiotikaresistenz, Metallresistenz, Stickstofffixierung und Toxinproduktion kodiert sein. Die Genprodukte von Plasmiden sind jedoch für das Überleben von Bakterien unter natürlichen Bedingungen nicht notwendig. Plasmide können jedoch als Vektoren verwendet werden, die genetische Informationen zu einer zweiten Zelle transportieren. Ein als Vektor verwendetes Plasmid ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: pBR322

Da Plasmide extrachromosomale Elemente sind, können sie leicht aus Bakterienzellen isoliert werden. Plasmide bestehen aus einem Replikationsursprung. Somit sind sie selbstreplizierende Moleküle innerhalb des Wirts. Die einzigartigen Restriktionsstellen von Plasmiden können verwendet werden, um ein fremdes DNA-Segment in die Plasmide einzuführen. Die Insertion eines fremden DNA-Segments verändert die Replikationseigenschaften des Plasmids nicht. Die transformierten Zellen können anhand der Genprodukte der Plasmide wie Antibiotikaresistenz identifiziert werden.

Was ist ein Vektor?

Vektor bezieht sich auf ein DNA-Molekül, das als Vehikel dient, um fremde DNA-Moleküle in eine andere Zelle zu transportieren. Das Fremd-DNA-Segment kann innerhalb des Wirts repliziert und/oder exprimiert werden. Die von den Markergenen der Vektoren kodierten Genprodukte sind essentiell für die Identifizierung und Charakterisierung der Insertion und Expression in der Wirtszelle. Die vier Haupttypen von Vektoren sind Plasmidvektoren, virale Vektoren, Cosmide und künstliche Chromosomen. Virale Vektoren werden allgemein als Bakteriophagen bezeichnet. Retroviren, Lentiviren und Adenoviren sind die drei Haupttypen viraler Vektoren. Retroviren werden hauptsächlich verwendet, um DNA in tierische Zellen einzuschleusen. Phagen sind lineare DNA-Moleküle. Verpackung und Infektion durch einen lentiviralen Vektor sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: lentiviraler Vektor

Cosmiden sind eine Art von Hybridvektoren, die Eigenschaften von sowohl Plasmiden als auch Phagen tragen. Sie können verwendet werden, um große Gene intakt zu tragen. Die drei Arten von künstlichen Chromosomenvektoren sind bakterielle künstliche Chromosomen, künstliche Hefechromosomen und menschliche künstliche Chromosomen. Bakterielle künstliche Chromosomen (BACs) werden basierend auf dem bakteriellen Mini-F-Plasmid hergestellt. Künstliche Hefe-Chromosomen (YACs) bestehen aus Telomeren, einem Hefezentromer und selektierbaren Markergenen zur Identifizierung der Fremd-DNA in den Hefezellen. Humane künstliche Chromosomen (HACs) können verwendet werden, um Gene in menschliche Zellen einzuführen. Sie tragen die größten DNA-Segmente unter anderen Arten von Vektoren.

Vektoren können aufgrund ihrer Funktion in zwei unterteilt werden: Klonierungsvektoren und Expressionsvektoren. Klonierungsvektoren dienen als Träger-DNA-Moleküle, während Expressionsvektoren die Expression fremder DNA-Segmente innerhalb des Wirts erleichtern.

Ähnlichkeiten zwischen Plasmid und Vektor

Unterschied zwischen Plasmid und Vektor

Definition

Plasmid: Plasmide sind extrachromosomale, selbstreplizierende, doppelsträngige, zirkuläre DNA-Moleküle, die im Allgemeinen in Bakterienzellen vorkommen.

Vektor: Vektoren sind DNA-Moleküle, die als Vehikel dienen, um fremde DNA-Moleküle in eine andere Zelle zu transportieren.

Bedeutung

Plasmid: Plasmide sind extrachromosomale Elemente, hauptsächlich in Bakterien.

Vektor: Vektoren sind Träger-DNA-Moleküle, die fremde DNA-Moleküle in eine andere Zelle transportieren.

Typen

Plasmid: Plasmide kommen in Bakterien, Archaeen und Protozoen vor.

Vektor: Plasmide, Cosmide, virale Vektoren und künstliche Chromosomen sind die vier Arten von Vektoren.

Natürlich/Künstlich

Plasmid: Plasmide kommen natürlicherweise in Bakterienzellen vor.

Vektor: Vektoren treten natürlicherweise auf oder werden durch eine Reihe von Ligations- und Restriktionsverdauungsreaktionen künstlich hergestellt.

Gene

Plasmid: Plasmide werden auf natürliche Weise für Antibiotikaresistenz, Stickstofffixierung, Metallresistenz und Toxinproduktion kodiert.

Vektor: Vektoren tragen wichtige Gene für die Funktion der Zelle.

Genprodukt

Plasmid: Das Genprodukt von Plasmiden ist für die Funktion von Bakterienzellen nicht essentiell.

Vektor: Das Genprodukt von Vektoren ist für die Zelle wichtig.

Abschluss

Plasmid und Vektor sind zwei Arten von selbstreplizierenden DNA-Molekülen. Plasmide sind die extrachromosomalen Elemente, die natürlicherweise in den Bakterienzellen vorkommen. Vektoren sind künstlich in die Zellen eingebrachte DNA-Moleküle. Plasmide tragen keine essentiellen Gene für das Funktionieren der Bakterienzellen. Plasmide tragen jedoch wichtige Gene für das Funktionieren der Zelle. Der Hauptunterschied zwischen Plasmid und Vektor ist der Ursprung und die Rolle jeder Art von DNA-Molekülen.

Referenz:

1. „Plasmid/Plasmide.“ Nature News, Nature Publishing Group, hier verfügbar. 2. Phillips, Theresa. „Erfahren Sie, wie Vektoren beim Klonen von Genen verwendet werden, um GVO zu erzeugen.“ Das Gleichgewicht, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Lentiviraler Vektor“ Von Peter Znamenskiy – Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia 2. „PBR322“ Von Ayacop (+ Yikrazuul) – Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia