|
Поскольку клетки Е. coli, обладающие системой рестрикции-модификации EcoRl, пермиссивны для фага А, именно для рестриктазы ЕсоШ были получены первые векторные фаги А. Это обусловлено тем, что мутанты фага А по местам действия рестриктазы EcoRl можно достаточно просто получать и отбирать в системе in vivo. Схема данного подхода состоит в следующем. Фагом А попеременно инфицируют клетки Е. coli, имеющие систему рестрикции-модификации? coRI и не имеющие таковой. Возникающие спонтанно или в результате мутагенеза мутанты, потерявшие некоторые из участков действия рестриктазы, имеют селективное преимущество перед исходным фагом при размножении на штамме с системой рестрикциимодификации, так как мутантный фаг с большей вероятностью выживает на рестриктирующем штамме за счет конкурентной модификации имеющихся на ДНК мест рестрикции. Г. А. Щелкуновой и С. Н. Щелкуновым показано, что среднее ограничение фага A in vivo системой рестрикции-модификации ? coRI по каждому из пяти участков воздействия на фаговую ДНК составляет 5,6. У мутантного варианта, имеющего лишь три EcoRI-участка, при инфицировании рестриктирующего штамма Е. coli будет выживать и давать начало фаговому потомству одна молекула ДНК из 180. Для фага дикого типа (пять iicoRI-участков) это соотношение будет 1 из 5,5 тыс. молекул. Фаговое потомство, полученное на штамме с R-М-системой, имеет метилированную ДНК. Для того чтобы снять эту модификацию, популяцию фагов с рестриктирующего штамма пассируют на штамме без системы рестрикциимодификации и затем снова проводят через рестриктирующий штамм. После нескольких таких циклов мутанты фага по местам действия рестриктазы в силу своего селективного преимущества вытесняют из популяции исходный фаг. По такой схеме были получены первые векторные фаги А для клонирования fcoRI-фрагментов. Для конструирования векторов, содержащих участки гидролиза другими рестриктазами, такой подход неприемлем, так как фаг Я не способен размножаться на бактериях, обладающих соответствующими системами рестрикции-модификации. В этом случае возможны другие методы создания векторных ДНК. Так, для рестриктазы Hindlll вектор был получен путем рекомбинационной замены сегмента ДНК фага Я, содержащего shnk 6, на гомологичную область ДНК близкородственного лямбдоидного фага 080, не имеющую места гидролиза. Необходимо отметить, что жизнеспособность вариантов фага Я резко снижается, когда размер их генома составляет более 105 или менее 78 генома фага дикого типа. Поэтому каждый конкретный векторный фаг имеет ограничения по размеру фрагментов ДНК, которые можно в нем клонировать. Суммарный размер ДНК гибридных фагов должен находиться в интервале 38-51 тпн. Существующие в настоящее время векторные фаги Я для каждой конкретной рестриктазы делят на векторы внедрения и векторы замещения. Векторы внедрения имеют на ДНК одно место действия для данной рестриктазы. Если при встройке экзогенного фрагмента ДНК в этот сайт происходит нарушение какого-либо гена исходного фага, селекция гибридных клонов осуществляется как выявление соответствующих фаговых мутантов. Рассмотрим типичных представителей этой группы векторов. Первый Я-вектор внедрения был получен в лаборатории Н. Муррея на основе делеционного фага . Вставка фрагмента ДНК в srlA3 повреждает ген redo, этого фага, давая потомство с фенотипом Red.
|