벡터 종류 및 활용

 

발현 벡터

 

많은 상이한 종류의 클로닝 벡터들이 클로닝 된 유전자의 전사와 번역을 특별히 지도하도록 개발되어 있다. 종합적으로 이러한 목적을 위하여 설계된 벡터들을 발현 벡터로 부른다. 발현 벡터에 사용되는 프로모터들은 주의 깊게 선별된다. 클로닝 된 유전자가 한 생육조건에서 발현되지 않고 다른 생육조건에서 발현되면 가장 바람직하다. 한 개는 lac 오페론 유래이며 다른 한 개는 ara 오페론 유래의 두 개의 프로모터들이 세균에서 클로닝 된 유전자들의 발현을 위하여 성공적으로 사용되고 있다. 

 

 

 

유전자 산물을 국재화하는데 이용하는 벡터

 

많은 단백질에는 단백질이 세포 내에서 존재하는 곳을 아는 것이 바람직하다. 개발되어 있는 한 유형의 융합 벡터는 해파리에서 분리된 녹색 형광단백질(green fluorescent protein, GFP)에 의존하고 있다. GFP는 400nm 최적 파장에서 청록색 빛으로부터 에너지를 받아들이며 509nm 파장에서 녹색 빛을 방출하는 35 kDa의 단백질이다. 실제적으로 GFP는 형광을 띠며 이 형광은 카메라와 적당한 필터를 갖춘 현미경으로 탐지할 수 있다. gfp 유전자와 관심 유전자 사이의 융합은 gfp-포함 벡터들을 사용하여 만들 수 있다. 융합단백질이 활성이 있으면, 생체 내에서 유전자 산물의 소재를 GFP 소재로서 결정할 수 있다. GFP의 주요 이점은 GFP의 소재가 살아있는 세포들에서 결절될 수 있는 데에 있다.

 

@ Green Fluorescent Protein (GFP) - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 (wikipedia.org)

 

유전자 발현을 연구하는 데 이용하는 벡터

 

유전자가 조절되는 방법을 조사하는 데에는 보고유전자(reporter gene)를 가지고 있는 벡터를 사용한다. 보고 유전자는 그 산물이 쉬운 조사 방법으로 정량적으로 측정될 수 있는 잘 특성화되어 있는 유전자이다. 관심 유전자 유래의 프로모터 영역이 보고 유전자 앞에 클로닝되어 보고 유전자 산물의 양과 생산되는 조건이 조사된다. 두 종류의 보고 유전자 제작물이 만들어질 수 있다. 첫 번째 유형에서는 관심 유전자 유래의 전사에 필요한 신호들이 보고 유전자 앞에 자리를 잡는다. 번역에 필요한 신호들은 벡터에 미리 존재하고 있다. 이러한 유형의 융합은 전사 또는 오페론 융합으로 알려져 있다. 두 번째 유형에서는 관심 유전자 유래의 전사 및 번역에 필요한 신호들 모두가 보고 유전자 바로 앞에 자리를 잡고 있다. 이렇게 5' 말단은 관심 유전자 유래이고, 3' 말단은 보고 유전자 유래인 새로운 유전자가 탄생한다. 이러한 유형의 융합은 번역 또는 유전자 융합으로 알려져 있다. 

 

 

 

왕복 벡터

 

왕복 벡터(shuttle vector)는 두 다른 종을 위한 복제개시점들과 선택적 표식자들을 가지고 있는 플라스미드이다. 복제 개시점들과 선택적 표식자들 중 하나는 한 종에서 기능을 하며 다른 복제 개시점과 다른 선택적 표식자는 두 번째의 종에서 기능을 한다. 왕복 벡터가 복제하는 한 종류의 종은 거의 언제나 대장균이다. 다른 종은 Bacillus substilis, 효모 Saccharomyces cerevisiae, 설치류 세포라인들, 식물 또는 사람 세포 라인들 같이 다양할 수 있다. 왕복 벡터들의 이점은 플라스미드는 대장균에서 분리되어 조작될 수 있으며 관심 대상 종에서 분리된 세포에서 실험들이 실행될 수 있다는 데 있다. 다수의 종들로부터 다량의 플라스미드 DNA를 분리하는 것은 어렵거나 거의 불가능할 수 있다. 거의 모든 DNA 조작 기술이 대장균을 위하여 개발되어 있다. 그러므로 이러한 강점들 때문에 대장균을 사용하는 것이 논리적이다. 그와 같이 시행되는 대다수의 연구는 진핵세포들에 관한 것이다. 그래서 최종 DNA 제작물들을 관심대상종에 되돌려 줄 수 있으면 매우 유용하다.