WikiDer > Плазмида RK2

RK2 plasmid

В Плазмида РК2 это широкий диапазон хостов плазмида принадлежность к группе несовместимости incP[1] Он примечателен своей способностью воспроизводиться в самых разных одноклеточные организмы, что делает его пригодным в качестве генная инженерия инструмент.[2] Он поддерживает передачу, тиражирование и обслуживание в большинстве роды из Грамотрицательный бактерии. RK2 иногда может называться pRK2, что также является названием другой, неродственной плазмиды.[3][4][5] Группа плазмиды IncP-1 (плазмиды IncP в кишечная палочка), частью которых является RK2, описывается как «очень мощные, самопередающиеся, эгоистичные молекулы ДНК со сложной регуляторной цепью».[6]

Открытие

РК 2 был впервые изолирован в связи со вспышкой устойчивый к антибиотикам Синегнойная палочка и Klebsiella aerogenes в Бирмингем в 1969 году, как одна из семейства плазмид, участвующих в переносе Ампициллин устойчивость между бактериальными штаммами.[7] Плазмиды подгруппы IncP-1 были изолированы из сточных вод, сельскохозяйственных угодий и больниц.[8]

Структура

РК2 примерно 60 kbp длинный и содержит гены за репликация, поддержание, спряжение и устойчивость к антибиотикам. Гены устойчивости придают устойчивость к антибиотикам канамицину, ампициллину и тетрациклину.[7] Кроме того, RK2 содержит набор потенциально летальных (для клетки) генов, называемых кил гены и набор дополнительных транскрипционный репрессор гены, называемые кор (сокращение от kil-override) гены, которые инактивируют кил гены. В кил и кор гены вместе предположительно играют роль в широком диапазоне хозяев RK2.[9]

Репликация

Существенная система репликации в RK2 состоит из ориджина репликации, oriV, и ген, trfA, продукт гена которого, белок TrfA, связывается и активирует oriV.[10][11] В кишечная палочка, репликация идет однонаправленно от oriV после активации TrfA.[12] В E. coli несколько копий плазмид, по-видимому, группируются вместе, создавая несколько кластеров мультиплазмид в каждой клетке.[13][14] Количество копий RK2 составляет около 4-7 на ячейку в Кишечная палочка и 3 в P. aeruginosa.[15]

Минимальные производные

Подготовлено несколько минимальных производных RK2. В этих плазмидах было удалено большинство генов, остались только гены, необходимые для репликации, и один или несколько выбираемые маркеры. Одним из таких «мини-репликонов» является плазмида PFF1, длина которой составляет 5873 пары оснований.

PFF1 состоит из начало репликации, oriV, an происхождение перевода, oriT, ген, кодирующий белки репликации плазмиды, trfA, и два устойчивость к антибиотикам гены бла и Кот, которые оказывают сопротивление Ампициллин и Хлорамфеникол, соответственно. Минимальные плазмиды, такие как PFF1, полезны для изучения основных механизмов репликации плазмид и регуляции числа копий, поскольку имеется меньше лишних генетических элементов, которые могут влиять на изучаемые процессы. Идентифицировано несколько мутантов PFF1, которые влияют на количество копий плазмиды. Два таких мутанта, PFF1cop254D и PFF1cop271C, увеличивают количество копий PFF1 в Кишечная палочка от примерно 39-40 до примерно 501 и 113 плазмид на клетку соответственно.[16] Увеличение количества копий полезно для приложений генной инженерии для увеличения урожайности рекомбинантный белок.[17]

Примечания

  1. ^ Дэвид Х. Фигурски, Роберт Ф. Полман, Дэвид Х. Беххофер, Алиса С. Принс и Кристи А. Келтон: «Плазмида RK2 широкого диапазона хозяев кодирует несколько генов kil, потенциально летальных для хозяйских клеток Escherichia coli», Генетика, Том 79. Март 1982 г., стр. 1935-1939.
  2. ^ Дж. М. Блатни, Т. Браутасет, С. Х. Винтер-Ларсен, К. Хауган и С. Валла: «Создание и использование универсального набора векторов для клонирования и экспрессии в широком диапазоне хозяев на основе репликона RK2», Appl. Environ. Microbiol. 1997, Том 63, Выпуск 2, стр. 370
  3. ^ Национальный центр биотехнологической информации: «Плазмида pRK2 Escherichia coli W, полная последовательность». https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/315063834
  4. ^ Колин Т. Арчер, Джихён Ф. Ким, Хэён Чон, Джин Хван Пак, Клаудия Е. Викерс, Сан Юп Ли, Ларс К. Нильсен: «Последовательность генома E. coli W (ATCC 9637): сравнительный анализ генома и улучшенная реконструкция в масштабе генома кишечной палочки ", BMC Genomics, 2011, http://www.biomedcentral.com/1471-2164/12/9
  5. ^ Степанек В., Валесова Р., Кислик П.: «Криптическая плазмида pRK2 из Escherichia coli W: анализ последовательности и сегрегационная стабильность», Плазмида, 2005 июл; 54 (1): 86-91.
  6. ^ Малгожата Адамчик и Гражина Ягура-Бурдзи: «Распространение и выживание беспорядочных плазмид IncP-1», Acta Biochimica Polonica, Vol 50, no. 2/2003, с. 425-453
  7. ^ а б ЛЬЮИС К. ИНГРАМ, М. Х. РИЧМОНД И Р. Б. САЙКС: «Молекулярная характеристика факторов R, влияющих на устойчивость к карбенициллину последовательности штаммов Pseudomonas aeruginosa, выделенных из ожогов», АНТИМИКРОБНЫЕ СРЕДСТВА И ХИМИОТЕРАПИЯ, Февраль 1973 г., стр. 279–288
  8. ^ Томас С.М. и др .: «Плазмиды широкого диапазона хозяев из сельскохозяйственных почв имеют скелеты IncP-1 с различными вспомогательными генами», Appl Environ Microbiol. 2011 ноябрь; 77 (22): 7975-83. Epub 2011 23 сентября.
  9. ^ Дж. А. Корнацки, Ч. Х. Чанг и Д. Х. Фигурски: «кил-кор-регулон беспорядочной плазмиды RK2: структура, продукты и регуляция двух оперонов, составляющих локус kilE», J Bacteriol. 1993 август; 175 (16): 5078–5090.
  10. ^ РОСС Х. ДУРЛАНД, АРЕЗА ТУКДАРИАН, ФЕРРИК ФАНГ И ДОНАЛЬД Р. ХЕЛИНСКИ: «Мутации в гене репликации trfA плазмиды RK2 широкого диапазона хозяев приводят к увеличению числа копий плазмиды», Журнал бактериологии, Vol. 174, No. 12, июнь 1992 г., стр. 4110-4119
  11. ^ КРИСТОФЕР М. ТОМАС, РИЧАРД МЕЙЕР * И ДОНАЛЬД Р. ХЕЛИНСКИ: «Области плазмиды RK2 с широким диапазоном хозяев, которые необходимы для репликации и обслуживания», Журнал бактериологии, Vol. 172, № 7, июль 1990, с. 3859-3867
  12. ^ Ричард Дж. Мейер и Дональд Р. Хелински: «Однонаправленная репликация плазмиды Р-группы RK2», Biochimica et Biophysica Acta, 478 (1977) стр. 109-113
  13. ^ Джо Поляно, Тхань Куок Хо, Чжэньпин Чжун и Дональд Р. Хелински: «Многокопийные плазмиды сгруппированы и локализованы в кишечная палочка", PNAS Апрель 2001 г., т. 98 выпуск. 8. С. 4486-4491.
  14. ^ Колатка К., Витосинская М., Пиереход М., Конечны И.: «Бактериальные разделяющие белки влияют на субклеточное расположение плазмиды RK2 широкого диапазона хозяев», Плазмида, 2010 ноя; 64 (3): 119-34
  15. ^ У Куэс и У Шталь: "Репликация плазмид в грамотрицательных бактериях", Microbiol Rev. 1989 декабрь; 53 (4): 491–516
  16. ^ Феррик К. Фанг, Р. Х. Д., Дональд Р. Хелински (1993). «Мутации в гене, кодирующем белок инициации репликации плазмиды RK2, вызывают повышенное количество копий производных RK2 у Escherichia coli и отдаленно родственных бактерий». 133 (1): 1-8
  17. ^ Джанет Марта Блатни, Трюгве Браутасет, Ханна С. Винтер-Ларсен, Понниа Карунакаран, Свейн Валла: «Улучшенные векторы RK2 с широким спектром хозяев, полезные для высоких и низких уровней регулируемой экспрессии генов в грамотрицательных бактериях», Плазмида Том 38, выпуск 1, июль 1997 г., страницы 35-51

дальнейшее чтение

  • Vectron Biosolutions: "Репликон RK2", http://vectronbiosolutions.com/info.php?id=14
  • Мейер и др.: «Молекулярные свойства носителя плазмиды RK2 широкого диапазона хозяев», Наука, Декабрь 1975: стр. 1226–1228. http://www.sciencemag.org/content/190/4220/1226.abstract
  • Данные генома из Стэнфордского университета: http://genome-www.stanford.edu/vectordb/vector_descrip/NOTCOMPL/RK2.SEQ.html
  • К. М. Томас (редактор): «Беспорядочные плазмиды грамотрицательных бактерий», Academic Press, Лондон, 1989.
  • С. М. Томас и К. А. Смит: "Плазмиды группы несовместимости P: генетика, эволюция и использование в генетической манипуляции", Ежегодный обзор микробиологии, Vol. 41: 77-101, октябрь 1987 г.
  • "Pansegrau et al .:" Полная нуклеотидная последовательность плазмид Birmingham IncPα: составление и сравнительный анализ ", Журнал молекулярной биологии, Том 239, выпуск 5, 23 июня 1994 г., страницы 623-663
  • Данные о последовательности, депонированные в NCBI: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/508311?report=genbank&log$=nucltop&blast_rank=18&RID=CD93RUA001S