Фагемида или фазмида — это вектор клонирования на основе ДНК , обладающий свойствами как бактериофага , так и плазмиды . [1] Эти векторы несут, в дополнение к точке начала репликации плазмиды, точку начала репликации, полученную из бактериофага. В отличие от обычно используемых плазмид, векторы фагмиды отличаются тем, что могут быть упакованы в капсид бактериофага, поскольку имеют генетическую последовательность, которая сигнализирует об упаковке. Фагемиды используются в различных биотехнологических приложениях; например, их можно использовать в молекулярно-биологическом методе, называемом « фаговый дисплей ». [2]
Термин «фагемида» или «фагемиды» был придуман группой советских ученых, которые их открыли, дали им название и опубликовали статью в апреле 1984 года в журнале Gene. [3]
Фагемида (плазмида + фаг) — это плазмида , которая содержит точку начала репликации f1 из фага f1 . [4] Она может использоваться как тип вектора клонирования в сочетании с нитчатым фагом M13 . Фагемида может реплицироваться как плазмида, а также упаковываться в виде одноцепочечной ДНК в вирусных частицах. Фагемиды содержат точку начала репликации (ori) для двухцепочечной репликации, а также f1 ori для обеспечения одноцепочечной репликации и упаковки в фаговые частицы. [4] Многие обычно используемые плазмиды содержат f1 ori и, таким образом, являются фагемидами.
Подобно плазмиде, фагмида может использоваться для клонирования фрагментов ДНК и быть введена в бактериального хозяина с помощью ряда методов, таких как трансформация и электропорация . Однако заражение бактериального хозяина, содержащего фагмиду, фагом-помощником, например VCSM13 или M13K07, обеспечивает необходимые вирусные компоненты для обеспечения репликации одноцепочечной ДНК и упаковки ДНК фагмиды в фаговые частицы. Фаг-помощник заражает бактериального хозяина, сначала прикрепляясь к пилям клетки-хозяина, а затем, после прикрепления, транспортируя геном фага в цитоплазму клетки-хозяина. Внутри клетки геном фага запускает производство одноцепочечной ДНК фагмиды в цитоплазме. Затем эта ДНК фагмиды упаковывается в фаговые частицы. Частицы фага, содержащие одноцепочечную ДНК, высвобождаются из бактериальной клетки-хозяина во внеклеточную среду.
Нитчатые фаги замедляют рост бактерий, но, в отличие от фагов лямбда и Т7 , обычно не являются литическими . Вспомогательные фаги обычно конструируются для менее эффективной упаковки (через дефектный фаговый источник репликации) [5] , чем фагмида, так что полученные фаговые частицы содержат преимущественно ДНК фагмиды. Инфекция нитчатого фага F1 требует наличия пилей, поэтому для генерации фаговых частиц можно использовать только бактериальных хозяев, содержащих F-плазмиду или ее производные.
До разработки циклического секвенирования фагмиды использовались для создания шаблона одноцепочечной ДНК для целей секвенирования. Сегодня фагмиды по-прежнему полезны для создания шаблонов для направленного мутагенеза . Подробная характеристика жизненного цикла нитевидного фага и структурных особенностей приводит к разработке технологии фагового дисплея , в которой ряд пептидов и белков может быть выражен в виде слияний с белками оболочки фага и отображен на поверхности вируса. Отображаемые пептиды и полипептиды связаны с соответствующей кодирующей ДНК внутри фаговой частицы, и поэтому эта техника пригодна для изучения белок-белковых взаимодействий и других комбинаций лигандов/рецепторов.