Welche Arten von Vektoren werden in der Gentechnik verwendet?

Um einzelne Gene in Bakterien oder eukaryontische Zellen einzuführen, ist laut Scitable der am häufigsten verwendete Vektor ein Plasmid. Plasmide bestehen aus einem kreisförmigen Stück doppelsträngiger DNA, das sich ein- oder mehrmals repliziert während jedes Fortpflanzungszyklus seiner Wirtszelle.

Plasmide können laut "Molecular Cell Biology" von mehreren hundert DNA-Basenpaaren bis zu maximal 100 Kilobasenpaaren tragen. Dieser Größenbereich deckt praktisch jedes bisher im menschlichen Genom nachgewiesene Gen ab.

In den 1980er Jahren entwickelten Gentechniker eine Variante eines Plasmids, das als "Cosmid" bezeichnet wird. Dieser Vektor besteht aus einem Plasmid mit speziellen Inserts, die als "Cos-Sites" bezeichnet werden und die es ermöglichen, die DNA in ein Virus namens "Bakteriophage" zu packen. Obwohl die Idee auf dem Papier gut funktionierte, entdeckten Wissenschaftler, dass Bakterien auf Cosmide oft wie auf ein Bakteriophagenvirus reagierten, was bedeutet, dass sie mit Restriktionsenzymen an der fremden DNA spalteten. Dieser Aspekt des Cosmids verfehlt den Sinn, es zu verwenden, um Gene in die Bakterien einzuführen.

In einigen Experimenten wollten Biologen ganze Teile eines Chromosoms klonen oder die Auswirkungen mehrerer Gene auf eine Zelllinie sehen. Das Verschieben von DNA-Abschnitten, die länger als 100 kB sind, erfordert die Verwendung eines anderen Vektors, entweder eines künstlichen Bakterienchromosoms oder eines künstlichen Hefechromosoms. Ein BAC kann bis zu 300 kB DNA tragen, während ein YAC bis zu 1000 kB DNA tragen kann, was dem 10-fachen der Menge entspricht, die jedes Plasmid tragen kann.