Metody heterologní exprese genových shluků pro biosyntézu bakteriálních speciálních metabolitů.

Abstract

Heterologous expression of gene clusters is the process of transferring a group of adjacent and functionally related genes from one organism to another. Gene clusters are often found in the genome of bacteria, especially actinomycetes, where they can code, for example, for the biosynthesis of antibiotic molecules and other bacterial special metabolites, or the production of proteins of secretion systems. The expression of gene clusters encoding unknown bacterial special metabolites is sometimes suppressed, or the rate of metabolite production is insufficient for its more detailed study. To overcome these and other problems, it is often appropriate to transfer the gene cluster to another, more suitable, host microorganism, which is adapted to easier isolation and study of substances and genetic manipulations of the inserted genes. Methods of heterologous expression of gene clusters differ from each other in different ways of inserting DNA into the vector and transferring DNA to the host, further on the basis of different organisms used for plasmid construction, suitability for different sized gene clusters, and other differences.

Heterologní exprese genových shluků je proces přenosu skupiny sousedících a funkčně souvisejících genů z jednoho organismu do druhého. Genové shluky se často vyskytují v genomu bakterií, zejména aktinomycet, kde mohou kódovat například biosyntézu molekul antibiotik a jiných bakteriálních speciálních metabolitů, nebo tvorbu proteinů sekrečních systémů. Exprese genových shluků, kódujících neznámé bakteriální speciální metabolity, je někdy potlačena, nebo je míra produkce metabolitu nedostatečná pro jeho podrobnější studium. Pro překonání těchto a jiných problémů bývá často vhodné přemístit genový shluk do jiného, vhodnějšího, hostitelského mikroorganismu, který je uzpůsoben ke snadnější izolaci a studiu látek a genetickým manipulacím vložených genů. Metody heterologní exprese genových shluků se od sebe odlišují různými způsoby vkládání DNA do vektoru a přenosu DNA do hostitele, dále na základě odlišných organismů použitých pro konstrukci plazmidů, vhodností pro různě velké genové shluky a jinými odlišnostmi.