Емкость таких фаговых векторов ограничена размерами головки фага и это позволяет клонировать ДНК достаточно большого размера и всегда можно предполагать max. размер такого фрагмента.
Фаговая частица в которую упаковывается фрагмент ДНК м. б. сконструирована в системе in vivo, in vitro.
В составе фаговых векторов м. б. клонированы гены, ответственные за синтез продуктов токсических для клетки. На фаг они не воздействуют.
Первыми были векторы созданные на основе фага λ. Для клонирования с его использованием в геноме выделяют 2 области - существенные и несущественные для внутриклеточного развития фага.
Существенные – обладают связью с репликацией, с образованием белков, с лизисом клетки после внутриклеточного развития фага.
Максимальный размер чужеродной ДНК, которая м. б. клонирована в составе фага λ = 22 тыс. пар оснований.
По своей структуре вектор на основе фага λ делятся на:
Векторы внедрения – в единственный сайт рестрикции клонируется чужеродная ДНК, в результате суммарный размер рекомбинантной ДНК превосходит исходный размер векторной молекулы.
Векторы замещения – используются 2 рестриктазы и 1 из фрагментов замещается чужеродной ДНК. В этом случае размер рекомбинантной ДНК незначительно превосходит или равен исходному размеру векторной молекулы.
Разработка упаковочной системы фага λ, т. е. возможность конструирования рекомбинантной ДНК и фаговой частицы in vitro привела к разработке таких векторных молекул – космиды и фазмиды – это векторные молекулы, сочетающие в себе свойства фагов и плазмидных векторов.
Упаковочная система фага λ – при разработке такой упаковочной системы были получены 2 мутантные линии фагов. 1-я после заражения клетки синтезировала только белки фага; 2-я – только белки хвостов фаговых частиц.
Если лизаты таких бактериальных культур после заражения фагом, смешать, добавить рекомбинантные ДНК, АТФ, катионы некоторых Ме, то образуются зрелые фаговые частицы, которые могут инфицировать клетку.
Космиды– это векторные молекулы, которые содержат только cos-сайты от фагов ДНК λ. Все остальные частицы – это область рекомбинации – плазмида + маркер устойчивый к антибиотикам + содержащие чужеродную ДНК (гетерологичные).
Фазмиды– гибрид м/у фаговой и плазмидной ДНК. В ее составе соединены гены обеспечивающие синтез белков вириона, отвечающие за лизис клетки, гены, обеспечивающие репликацию молекулы в E. Coli, как фага, так и плазмиды.
После получения рекомбинантной ДНК, для реконструкции фаговых частиц используется упомянутая система фага λ и рекомбинантная ДНК вводится в клетку. Но в этом случае существенным явл. наличие термочувствительного белка, который обеспечивает при t 280 С нахождение в клетке рекомбинантной ДНК, как плазмиды. При t до 420 С индуцируется образование фаговых частиц и лизис клеток.