2.3.2.4 Klonierung mit pUC-Plasmiden

Die pUC-Plasmide enthalten insbesondere

• ein Antibiotika-Resistenzgen (wird zum Test der Plasmidaufnahme durch die Wirtszelle benötigt) und
• einen Teil des lac z-Gens (für β-Galactosidase) (wird zum Test auf ein rekombinantes Plasmid in den Wirtszellen benötigt; dieses Teil heißt lac z', da das 3'-Ende des normalen lac z-Gens fehlt).

Ein intaktes pUC-Plasmid codiert den Anfangsteil der β-Galactosidase (α-Fragment). Die verwendeten Wirtszellen enthalten in der chromosomalen DNA einen anderen Teil des lac z-Gens (lac Z_{M 15}), wobei nur der vordere Teil deletiert ist (5'-Ende). Die chromosomale DNA codiert den hinteren Teil der β-Galactosidase (ω-Fragment). Nur das α- und das ω-Fragment ergeben zusammen die funktionsfähige β-Galactosidase.

Nach dem Transformationsschritt liegt folgende Situation in der Wirtszelle vor:

• Die meisten Zellen haben kein pUC-Plasmid aufgenommen. Infolge dessen gibt es kein α-Fragment und daher auch keine funktionsfähige β-Galactosidase, aber auch keine Ampicillin-Resistenz.
• Falls ein religiertes Plasmid aufgenommen wird, werden α- und ω-Fragment gebildet und es kann eine funktionsfähige β-Galactosidase sowie Resistenz gegen Ampicillin gebildet werden.
• Falls ein rekombinantes Plasmid aufgenommen wird (Fremd-DNA innerhalb des lac z-Gens) ist kein komplettes α-Fragment und daher auch keine funktionsfähige β-Galactosidase vorhanden, aber eine Resistenz gegen Ampicillin.