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Articulo de referencia

Minicírculo

Preparación de un minicírculo a partir de un plásmido parental. El plásmido parental contiene dos sitios diana de recombinasa (flechas negras). La recombinación entre estos siti...

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Preparación de un minicírculo a partir de un plásmido parental. El plásmido parental contiene dos sitios diana de recombinasa (flechas negras). La recombinación entre estos sitios genera el minicírculo deseado (abajo a la derecha) junto con el miniplásmido (abajo a la izquierda). El gancho en el inserto rojo del minicírculo representa una región de unión a la matriz del andamio ( elemento S/MAR ), que permite la replicación autónoma en la célula receptora.

Los minicírculos son pequeños replicones circulares (~4 kb ) . Se encuentran de forma natural en algunos genomas de orgánulos eucariotas . En el cinetoplasto derivado de la mitocondria de los tripanosomas , los minicírculos codifican ARN guía para la edición de ARN . [ 1 ] En Amphidinium , el genoma del cloroplasto está formado por minicírculos que codifican proteínas del cloroplasto. [ 2 ] [ 3 ]

Minicírculos obtenidos experimentalmente in vitro

Los minicírculos son derivados de plásmidos circulares pequeños (~4 kb) que han sido liberados de todas las partes del vector procariota . Se han utilizado como portadores de transgenes para la modificación genética de células de mamíferos, con la ventaja de que, al no contener secuencias de ADN bacteriano , es menos probable que sean reconocidos como extraños y destruidos. (Los métodos típicos de transferencia de transgenes implican plásmidos, que contienen ADN extraño). El menor tamaño de los minicírculos también amplía su capacidad de clonación y facilita su introducción en las células.

Su preparación suele seguir un procedimiento de dos pasos: [ 4 ] [ 5 ]

  • Producción de un "plásmido parental" (plásmido bacteriano con inserciones eucariotas ) en E. coli.
  • inducción de una recombinasa específica del sitio al final de este proceso, pero aún en bacterias. Estos pasos son seguidos por la
    • escisión de partes del vector procariótico a través de dos secuencias diana de recombinasa en ambos extremos del inserto
    • recuperación del minicírculo resultante (vehículo para la modificación altamente eficiente de la célula receptora) y del miniplásmido mediante electroforesis capilar en gel (CGE).

El minicírculo purificado puede transferirse a la célula receptora mediante transfección o lipofección , y a un tejido diferenciado mediante, por ejemplo, inyección a presión .

Los minicírculos convencionales carecen de un origen de replicación , por lo que no se replican dentro de las células diana y los genes codificados desaparecen a medida que la célula se divide (lo que puede ser una ventaja o una desventaja dependiendo de si la aplicación requiere una expresión persistente o transitoria). Una novedad en este campo son los minicírculos autorreplicantes no virales , que deben esta propiedad a la presencia de un elemento S/MAR . Los minicírculos autorreplicantes son muy prometedores para la modificación sistemática de células madre y extenderán significativamente el potencial de sus formas precursoras plasmídicas ("plásmidos parentales"), sobre todo porque la viabilidad principal de este enfoque se ha demostrado ampliamente para dichas formas precursoras. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

Véase también

  • Episomas – Tipo de plásmido Páginas que muestran descripciones breves de los objetivos de redirección 

Referencias

  1. ↑ "Kinetoplástidos y sus redes de ADN entrelazado" . Consultado el 2 de septiembre de 2019 .
  2. ↑ Barbrook, Adrian C.; Voolstra, Christian R.; Howe, Christopher J. (2014). "El genoma del cloroplasto de un aislado del clado C3 de Symbiodinium sp." . Protist . 165 (1): 1– 13. doi : 10.1016/j.protis.2013.09.006 . hdl : 10754/563301 . PMID 24316380 . 
  3. ↑ Dorrell, Richard G.; Nisbet, R. Ellen R.; Barbrook, Adrian C.; Rowden, Stephen JL; Howe, Christopher J. (2019). "Análisis genómico y transcriptómico integrado del plastidio del dinoflagelado peridinino Amphidinium carterae" . Protist . 170 ( 4 ): 358– 373. doi : 10.1016/j.protis.2019.06.001 . PMID 31415953. S2CID 198240765 .  
  4. ↑ Nehlsen, K., Broll S., Bode, J. (2006). "Minicírculos replicantes: Generación de episomas no virales para la modificación eficiente de células en división". Gene Ther. Mol. Biol . 10 : 233–244 .{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  5. ↑ Kay, MA, He, C.-Y, Chen, Z.-H. (2010). "Un sistema robusto para la producción de vectores de ADN de minicírculo" . Nature Biotechnology . 28 (12): 1287– 1289. doi : 10.1038/nbt.1708 . PMC 4144359. PMID 21102455 .  {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  6. ↑ Broll, S., Oumard A., Hahn K., Schambach A, Bode, J. . (2010). "Rendimiento del minicírculo en función de las interacciones S/MAR-matriz nuclear". J. Mol. Biol . 395 (5): 950– 965. doi : 10.1016/j.jmb.2009.11.066 . PMID 20004666 . {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  7. ↑ Argyros, O., Wong SP., Fedonidis C.; et al. (2011). "Desarrollo de minicírculos S/MAR para una expresión transgénica mejorada y persistente en el hígado del ratón". J. Mol. Med . 89 (5): 515– 529. doi : 10.1007/s00109-010-0713-3 . PMID 21301798 . S2CID 23986907 .   {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  8. ↑ Heinz, N, Broll S, Schleef M, Baum C, Bode J (2012). "Llenando un vacío: minicírculos replicantes basados ​​en S/MAR". CliniBook - Plataforma no viral; Red Clinigene : 271–277 .{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  9. ↑ Nehlsen, Kristina; Broll, Sandra; Kandimalla, Raju; Heinz, Niels; Heine, Markus; Binius, Stefanie; Schambach, Axel; Bode, Jürgen (5 de abril de 2013). «Minicírculos replicantes: superando las limitaciones de los sistemas de expresión transitoria y estable». En Schleef, Martin (ed.). Vectores de ADN de minicírculos y miniplásmidos: el futuro de la transferencia génica no viral y viral . Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. págs. 115–162 . doi : 10.1002/9783527670420.ch8 . ISBN  9783527670420.