Retrovirale Vektoren und Expressionsvektoren
Retrovirale Vektoren
Retrovirale Vektoren sind aufgrund ihrer Fähigkeit, genetisches Material effizient in Säugerzellen einzuschleusen, von großer Bedeutung in der Gentherapie und Zellbiologie.
Modifikation retroviraler Vektoren
Um retrovirale Vektoren sicher und effektiv zu machen, werden sie modifiziert:
- Entfernung der viralen Gene (gag, pol, env)
- Einbau von:
- Promotor
- Fremdgen (Insert)
- Selektionsmarker
Highlight: Die Modifikation macht die Viren replikationsinkompetent, was ihre Sicherheit für den Einsatz in der Gentherapie erhöht.
Vor- und Nachteile retroviraler Vektoren
Vorteile:
- Hohe Transfektionseffizienz (fast 100%)
- Stabile Integration ins Wirtsgenom
Nachteile:
- Zufällige Integration ins Genom (Risiko der Insertionsmutagenese)
- Transduzieren nur sich teilende Zellen
Example: In der Gentherapie werden retrovirale Vektoren verwendet, um defekte Gene durch funktionsfähige Kopien zu ersetzen oder neue therapeutische Gene einzuführen.
Expressionsvektoren
Expressionsvektoren sind spezialisierte Klonierungsvektoren, die für die Produktion von Proteinen in hohen Mengen optimiert sind.
Wichtige Elemente von Expressionsvektoren
Für die effiziente Expression fremder Gene in Prokaryoten sind drei Signale besonders wichtig:
- Promotor
- Terminator
- Ribosomenbindungsstelle
Definition: Der Promotor ist die DNA-Sequenz, an der die Transkription beginnt. Seine Stärke beeinflusst maßgeblich die Menge des produzierten Proteins.
Unterschiede zwischen prokaryotischen und eukaryotischen Promotoren
- Prokaryotische Promotoren: Enthalten -35-Region und -10-Region (Pribnow-Box)
- Eukaryotische Promotoren: Enthalten TATA-Box und benötigen Transkriptionsfaktoren
Vocabulary: Induzierbare Promotoren ermöglichen die gezielte Kontrolle der Genexpression durch externe Stimuli, was besonders nützlich für die Produktion toxischer Proteine ist.
Highlight: Die Wahl des richtigen Promotors ist entscheidend für den Erfolg der Proteinexpression und kann je nach Anwendung und Wirtssystem variieren.
Diese detaillierte Zusammenfassung bietet einen umfassenden Überblick über Vektoren in der Biologie, ihre Arten, Eigenschaften und Anwendungen. Sie erklärt die Grundlagen der Genübertragung mittels Vektoren und hebt die Unterschiede zwischen verschiedenen Vektorsystemen hervor. Besonderes Augenmerk wird auf retrovirale Vektoren und Expressionsvektoren gelegt, die in der modernen Biotechnologie und Gentherapie eine zentrale Rolle spielen.
