Вектор - це молекула ДНК, здатна самостійно реплицироваться в клітинах різних організмів і забезпечувати розмноження (клонування) і роботу (експресію) вбудованого в неї штучно будь-якого гена. Першим успішним вектором-візком в генній інженерії, стала кільцева плазмида pSC101. Вона несе одну ділянку розщеплення рестриктазой EcoR1 і перетворюється під дією цього ферменту з кільцевої в лінійну молекулу, кінці якої можуть «злипатися» між собою, вона несе ген стійкості до антибіотика тетрацикліну, а значить легко виявляється в бактеріях. Всі ці властивості pSC101 використані для створення і клонування перших гібридних ДНК. Плазміда pBR322. у неї більше ділянок, що розрізають різними рестріктазамі, з нею можна «зшивати» найрізноманітніші фрагменти ДНК, у неї два маркера для селекції на бактеріальних середовищах: крім тетрацикліну ця плазмида кодує ще стійкість до ампіциліну. Якщо один з цих генів (наприклад, ген стійкості до тетрацикліну) розрізати певної рестриктазой, то при встановленні в це місце фрагмента чужорідної ДНК цілісність гена порушується і визначений ним ознака зникає. Це дозволяє відбирати гібридні плазміди. Трансформовані бактерії E. coli, тобто містять гібридні плазміди, ростуть на середовищі з ампіциліном, але не ростуть на середовищі з двома антибіотиками, тому що ген тетрациклиновой стійкості в плазмиде пошкоджений вставкою. Селективний зростання дозволяє відбирати і вирощувати тільки клітини, що містять гібридні молекули ДНК. Ген lacZ. в якому розташований полілінкера або ділянку містить 10 сайтів рестрикції. Колонії бактерій містять нормальний і пошкоджений вставкою гени легко розрізняються якщо помістити клітини в чашки Петрі на середу. Якщо утворилися колонії, забарвлені в синій колір, в цих бактеріальних клітинах плазміди не містять вставки чужорідної ДНК. Бактеріальні клітини, які містять плазміди з вбудованою ДНК, утворюють незабарвлені колонії. Гени подібні lacZ отримали назву репортерних.
Крім плазмід в якості векторів стали успішно використовувати фаги і віруси. Пізніше були створені косміди - особливий тип векторів, які поєднують властивості плазміди і фага.
Способи отримання необхідних генів в генній інженерії. Створення банків генів.
Введення чужорідних генів в клітини і контроль їх експресії.
Плазмідні клітини вводяться вводяться в реціпіентние клітини методом генетичної трансформації (трансформація клітин кишкової палички). У 1970р. Розроблено метод введення ДНК в бактерії з використанням хлористого кальцію для отримання компетентних клітин. Метод електрофорезу заснований на принципі переміщення в електричному полі речовин від одного полюса до іншого зі швидкістю, яка залежить від їх розмірів (дозволяє стежити за становищем ДНК в гелі). Отклонірованную в векторах всю геномної ДНК або сукупність індивідуальних генів організму називають банком або бібліотекою генів. Виділяють і очищають геномної ДНК з клітин організму, потім її піддають фрагментації за допомогою рестриктаз, рекомбінантні молекули потім клонуються. Банк може бути повним або частковим. Кількість клонів залежить від розміру генома і від величини фрагментів ДНК. Перший банк генів створений в 1976 р. для кишкової палички. Банки генів служать джерелом матеріалу для вивчення регуляції, структури і функціонування генів і білків в організмі. У 1969 р. синтезований ген алланіновой транспортної РНК дріжджів. У 1976 р. синтезований відрізок ДНК кишкової палички, що містить ген тирозинового тРНК. Підходи до виявлення і виділення генів: спосіб відбору на селективних середовищах, метод гібридизації з радіактивно міченим препаратом ДНК, для виділення генів також використовуються імунологічні методи, метод радіоіммунодітекціі.