Cromosoma artificial bacteriano

Un cromosoma artificial bacteriano (BAC) es una construcción de ADN, basada en un plásmido de fertilidad funcional (o plásmido F), que se utiliza para transformar y clonar bacterias, normalmente E. coli. Los plásmidos F juegan un papel crucial porque contienen genes de partición que promueven la distribución uniforme de los plásmidos después de la división celular bacteriana. El tamaño de inserción habitual del cromosoma artificial bacteriano es de 150 a 350 kbp. También se ha producido un vector de clonación similar llamado PAC a partir del ADN del bacteriófago P1.

Los BAC se utilizan a menudo para secuenciar el genoma de organismos en proyectos de genoma, por ejemplo, el Proyecto Genoma Humano. Una pequeña parte del ADN del organismo se amplifica como un inserto en BAC y luego se secuencia. Finalmente, las partes secuenciadas se reorganizan in silico, dando como resultado la secuencia genómica del organismo. Los BAC se reemplazaron con métodos de secuenciación más rápidos y menos laboriosos, como la secuenciación de escopeta del genoma completo y ahora, más recientemente, la secuenciación de última generación.

Componentes genéticos comunes

REPE

para la replicación plasmid y regulación del número de copia.

parA y parB

para la partición F ADN plasmid a células hija durante la división y asegura un mantenimiento estable del BAC.

Un marcador seleccionable

para la resistencia a los antibióticos; algunos BAC también tienen lacZ en el sitio de clonación para la selección azul/blanca.

T7 " Sp6

Fogo promotores para la transcripción de genes insertados.

Contribución a modelos de enfermedad

Enfermedad hereditaria

Los BAC ahora se están utilizando en mayor medida para modelar enfermedades genéticas, a menudo junto con ratones transgénicos. Los BAC han sido útiles en este campo, ya que los genes complejos pueden tener varias secuencias reguladoras aguas arriba de la secuencia codificante, incluidas varias secuencias promotoras que regirán el nivel de expresión de un gen. Los BAC se han utilizado con cierto éxito con ratones al estudiar enfermedades neurológicas como la enfermedad de Alzheimer o como en el caso de la aneuploidía asociada con el síndrome de Down. También ha habido casos en los que se han utilizado para estudiar oncogenes específicos asociados con el cáncer. Se transfieren a estos modelos de enfermedades genéticas mediante electroporación/transformación, transfección con un virus adecuado o microinyección. Los BAC también se pueden utilizar para detectar genes o grandes secuencias de interés y luego se pueden usar para mapearlos en el cromosoma humano usando matrices de BAC. Se prefieren los BAC para este tipo de estudios genéticos porque se adaptan a secuencias mucho más grandes sin riesgo de reordenamiento y, por lo tanto, son más estables que otros tipos de vectores de clonación.

Enfermedad infecciosa

Los genomas de varios virus grandes de ADN y ARN se han clonado como BAC. Estas construcciones se denominan "clones infecciosos", ya que la transfección de la construcción BAC en células huésped es suficiente para iniciar la infección viral. La propiedad infecciosa de estos BAC ha hecho que el estudio de muchos virus, como los herpesvirus, poxvirus y coronavirus, sea más accesible. Los estudios moleculares de estos virus ahora se pueden lograr utilizando enfoques genéticos para mutar el BAC mientras reside en bacterias. Dichos enfoques genéticos se basan en vectores de orientación lineales o circulares para llevar a cabo la recombinación homóloga.