Clonación y vectores plasmídicos Victor de Lorenzo Centro Nacional de Biotecnología CSIC, Madrid...

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Clonación y vectores plasmídicos Victor de Lorenzo Centro Nacional de Biotecnología CSIC, Madrid (Spain)
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Clonación y vectores plasmídicos

Victor de LorenzoCentro Nacional de Biotecnología

CSIC, Madrid (Spain)

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Plasmids

• Extrachromosomal DNA elements

• Circular plasmids• Linear plasmids• Megaplasmids

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PLASMIDS IN NATURE

• resistances• metabolic properties• pathogenicity island• symbiotic plasmids

• self-transmissible

• others

• ccc DNA, extrachomosomal

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GENES & SITES IN A PLASMID

oriV: replication originrep: replication machinerycop: copy controlseg: segregationmob: mobilizaton sitetra: conjugation genesoriT: origin of transfer

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PLASMIDS: APPLICATIONS

• Cloning vectors

• Gene expression

• Transposon delivery

• Helper plasmids for conjugation

• Knock-outs

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• High, medium, low-copy number

• Broad host range / shuttle vectors

• Suicide delivery systems

• Antibiotic resistances / selection markers

• Self-transmissible, mobilizable

• Multiple cloning sites

CHARACTERISTICS OF PLASMID VECTORS

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ColE1

R6K

IncFI

IncP

IncQ

pBR322, pUCs, …

pUTs, pGP704, …

F factor

RK2, RP4, pLAFRs, …

RSF1010, pKT230, …

pACYC177

pSC101 pSC101

p15a

high

13-40

low

1

3-7

10-12

E. coli

Pi protein (E. coli pir)

E. coli

Broad host range

Broad host range

E. coli

INCOMPATIBILITY GROUPS

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ENGINEERED HOSTS FOR DESIGNED PLASMIDS

E. coli S17-1pir

Biparental matings

E. coli SM10pir

E. coli CC118pir

Maintenance of R6K plasmids

E. coli S17-1pir

Expression with the T7 promoter

E. coli BL21(DE3)

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R6K oriV

R6K pir

Host-dependent conditionalreplication

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The cloning process (1)

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Examples of the types of cuts made by restriction enzymes

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General purpose cloning vector, high copy number, non-mobilizable

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pUC19, a widely used cloning vector

Page 14: Clonación y vectores plasmídicos Victor de Lorenzo Centro Nacional de Biotecnología CSIC, Madrid (Spain)

Alpha-complentation of lacZ (beta-galactosidase)

M15 lacZ

Blue/White colour inMedia with Xgal!

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..GGGTACCGGGCCCCCCCTCGAGGTCGACGGTATCGATAAGCTTGATATCGAATTCCT..

KpnI ApaI XhoI SalI ClaI HindIII EcoRV EcoRI

MULTIPLE CLONING SITE (MCS)

(Fragment of the MCS of pKS)

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General purpose & expression vector, high copy number, non-mobilizable

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The cloning process (1)

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The cloning process (2)

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Transformation mechanisms

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Isolation of plasmid DNA

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Electrophoresis of DNA cut by restriction enzymes

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Pulsed field gel electrophoresis (PFGE)

Page 23: Clonación y vectores plasmídicos Victor de Lorenzo Centro Nacional de Biotecnología CSIC, Madrid (Spain)

Spot (or dot) blot

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Southern blot

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Original DNA sequencing procedure

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Original DNA sequencing procedure

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Sequencing using an automated DNA sequencing machine

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General purpose cloning vector, low copy number, non-mobilizable

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General purpose cloning vector, low copy number, non-mobilizable

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General purpose cloning vector, high copy number, non-mobilizable

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Cloning vector for PCR products, high copy number, non-mobilizable

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Expression vector, high copy number, non-mobilizable

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Cosmid vector, low copy number

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Expression vector, 6xH fusion, high copy number

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Lambda vector, cDNA libraries