T7 expression system
ಟಿ7 ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಜೀವವಿಜ್ಞಾನದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಇ. ಕೋಲಿಯ ತಳಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮರುಸಂಯೋಜಿತ ಡಿಎನ್ಎಯನ್ನು ಕ್ಲೋನ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇ. ಕೋಲಿಯಲ್ಲಿ ರಿಕಾಂಬಿನೆಂಟ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ. 2021 ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ, ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು 220,000 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಟಿ7 ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯೊಫೇಜ್ನ ಜೀನೋಮ್ನ ಅನುಕ್ರಮ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವು 1980ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಯು. ಎಸ್. ಇಂಧನ ಇಲಾಖೆಯ ಬ್ರೂಕ್ಹೇವನ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಹಿರಿಯ ಜೀವಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಎಫ್. ವಿಲಿಯಂ ಸ್ಟಡಿಯರ್ ಅವರ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ನಡೆಯಿತು. ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವು ಟಿ7 ಆರ್ಎನ್ಎ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ ಅನ್ನು ಅಬೀಜ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಜೀನ್ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಕಲು ಮಾಡಲು ಪ್ರಬಲ ಟಿ7 ಪ್ರವರ್ತಕರೊಂದಿಗೆ ಅದನ್ನು ಬಳಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಟಿ7 ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಬ್ರೂಕ್ಹೇವನ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಅತ್ಯಂತ ಯಶಸ್ವಿ ಜೈವಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು 900ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಕಂಪನಿಗಳಿಂದ ಪರವಾನಗಿ ಪಡೆದಿದೆ, ಇದು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಕ್ಕೆ $55 ದಶಲಕ್ಷಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಹಣವನ್ನು ಗಳಿಸಿದೆ. ಒಂದು ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ವಾಹಕ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪಿಇಟಿ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ವಾಹಕ, ಎರಡು ಅಗತ್ಯ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಟಿ 7 ಪ್ರವರ್ತಕ ಮತ್ತು ಪ್ರವರ್ತಕನ ಕೆಳಭಾಗದ ಆಸಕ್ತಿಯ ವಂಶವಾಹಿ ಮತ್ತು ಅದರ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿದೆ. ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ವಾಹಕವು ಇ. ಕೋಲಿಯ ಹಲವಾರು ಸಂಬಂಧಿತ ತಳಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಿಎಲ್21 (ಡಿಇ3). ಇ. ಕೋಲಿ ಜೀವಕೋಶವು ತನ್ನದೇ ಆದ ವರ್ಣತಂತುಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಟಿ7 ಆರ್ಎನ್ಎ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಜೀನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. (ಈ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ ಟಿ7 ಫೇಜ್ನಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟುತ್ತದೆ, ಇದು ಇ. ಕೋಲಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಗೆ ಸೋಂಕು ತಗಲುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯೊಫೇಜ್ ವೈರಸ್ ಮತ್ತು ಆತಿಥೇಯ ಡಿಎನ್ಎಗೆ ತನ್ನ ಡಿಎನ್ಎಯನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ ತನ್ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅದರ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳನ್ನು ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ.) ಟಿ7 ಆರ್ಎನ್ಎ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ ರೂಪಾಂತರಗೊಂಡ ವಾಹಕದ ಟಿ7 ಪ್ರವರ್ತಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಲೇಖನವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಟಿ7 ವಂಶವಾಹಿಯು ಸ್ವತಃ ಒಂದು ಲ್ಯಾಕ್ ಪ್ರವರ್ತಕನ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಲ್ಯಾಕ್ ಪ್ರವರ್ತಕ ಮತ್ತು ಟಿ7 ಪ್ರವರ್ತಕ ಎರಡನ್ನೂ ಲ್ಯಾಕ್ ನಿರೋಧಕವು ಇ. ಕೋಲಿ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಲೇಖನವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು, ಇಂಡ್ಯೂಸರ್ ಲ್ಯಾಕ್ ರಿಪ್ರೆಸರ್ಗೆ ಬಂಧಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ಟಿ 7 ಜೀನ್ನ ಜೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ತಡೆಯುವುದನ್ನು ತಡೆಯಬೇಕು. ಇದು ಸಂಭವಿಸಿದ ನಂತರ, ಟಿ7 ಆರ್ಎನ್ಎ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಜೀನ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲಿಪ್ಯಂತರ ಮಾಡಬಹುದು. ಟಿ7 ಆರ್ಎನ್ಎ ಪಾಲಿಮರೇಸ್, ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ವಾಹಕದ ಮೇಲೆ ಟಿ7 ಪ್ರವರ್ತಕಕ್ಕೆ ಬಂಧಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದರ ಆಸಕ್ತಿಯ ಕೆಳಭಾಗದ ವಂಶವಾಹಿಯನ್ನು ನಕಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಬಹುದು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು, ಪ್ರಚೋದಕ ಐಪಿಟಿಜಿಯನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಸೇರಿಸಬಹುದು. ಐಪಿಟಿಜಿಯು ಅಲೋಲ್ಯಾಕ್ಟೋಸ್ನ ರಚನೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಒಂದು ಕಾರಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಲ್ಯಾಕ್ ರಿಪ್ರೆಸರ್ಗೆ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಜೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ತಡೆಯುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ಐಪಿಟಿಜಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸಿದ ನಂತರ, ಟಿ7 ಜೀನ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲಿಪ್ಯಂತರ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಟಿ7 ಪ್ರವರ್ತಕದ ಕೆಳಭಾಗದ ಆಸಕ್ತಿಯ ಜೀನ್ನ ಪ್ರತಿಲೇಖನವೂ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಇ. ಕೋಲಿ ಆರ್ಎನ್ಎ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ನ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗಿಂತ ಟಿ7 ಪ್ರವರ್ತಕರ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿರುವ ಮರುಸಂಯೋಜಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯು 8 ಪಟ್ಟು ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶದಲ್ಲಿನ ಟಿ7 ಆರ್ಎನ್ಎ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯ ಮೂಲ ಮಟ್ಟಗಳು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯೊಫೇಜ್ ಟಿ7 ಲೈಸೋಜೈಮ್ನಿಂದಲೂ ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಲೈಸೋಜೈಮಿಕ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಆಗುವವರೆಗೆ ಟಿ7 ಆರ್ಎನ್ಎ ಪಾಲಿಮರೇಸ್ನ ಶೇಖರಣೆಯ ವಿಳಂಬಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಕೋವಿಡ್-19 ಸಾಂಕ್ರಾಮಿಕದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವೈರಸ್ನ ಹರಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಎದುರಿಸಲು ಮಾಡೆರ್ನಾ ಮತ್ತು ಫೈಜರ್ ಎಂಆರ್ಎನ್ಎ ಲಸಿಕೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿವೆ. ಮಾಡೆರ್ನಾ ಮತ್ತು ಫೈಜರ್ ಎರಡೂ ಲಸಿಕೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಎಂಆರ್ಎನ್ಎಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಟಿ7 ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಮೈಕ್ರೋಬಯಾಲಜಿ ಅಬೀಜ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ