Moleküler klonlama, spesifik rekombinant DNA1 içeren plazmitleri üretmek için gereken bir dizi laboratuvar tekniğini kapsar. Bu her yerde bulunan teknikler genellikle deneysel iş akışında bir darboğaz görevi görür2. Birçok moleküler klonlama tekniği, amplifikasyon 3,4,5,6,7 için bir konakçı suşuna (örneğin, Escherichia coli DH5a) dönüştürülmeden önce bir dizi enzimatik reaksiyon kullanılarak in vitro DNA fragmanlarının birleştirilmesine dayanır. İn vitro plazmit montaj yöntemleri enzimlere dayandığından, enzimlerin satın alınması veya saflaştırılması hem maliyetli hem de zaman alıcı olabilir.
İn vivo montaj (IVA), uygun birkonakta DNA fragmanlarının moleküller arası rekombinasyonuna dayanan bir moleküler klonlama yöntemidir 8,9,10,11,12. Bu yöntemin temeli, E. coli'nin yaygın olarak kullanılan recA-klonlama suşlarının, tek sarmallı bir primerin restriksiyon enzimleri13 tarafından bölünmüş bir plazmit ile moleküller arası rekombinasyonuna aracılık edebileceğinin gözlemiydi. E. coli'de plazmit montajı için homolog DNA uçları oluşturmak için PCR kullanımı 1990'larda tanımlanmış ve bu yöntem rekombinasyon PCR 3,14 olarak adlandırılmıştır. Rekombinasyon PCR'nin etkinliği yaklaşık %50 olarak bildirilmiştir14. Bununla birlikte, bu yöntem, muhtemelen primerlerin yüksek maliyeti ve büyük DNA parçalarını çoğaltmak için düşük kaliteli polimerazlar kullanarak istenmeyen mutasyonların ortaya çıkma riski nedeniyle yaygın olarak benimsenmedi. Bu dezavantajlar 1990'larda önemliydi ve restriksiyon enzim aracılı klonlama gibi in vitro klonlama yöntemleri kullanılarak önlenebilirdi.
Son yıllarda, primerlerin maliyeti azalmış ve yeni ticari polimerazlar PCR amplifikasyonunun doğruluğunu artırmıştır. Sonuç olarak, rekombinasyon PCR, hızlı ve uygun maliyetli bir moleküler klonlama tekniği olarak yeniden gözden geçirildi ve IVA 2,9,15,16 olarak yeniden markalandı. Artan fizibilite ile IVA daha fazla araştırıldı ve yöntem, %99'a varan klonlama verimliliğine ulaşmak için optimize edildi16. Optimizasyonlar, in vivo rekombinasyon verimliliğini en üst düzeye çıkaran baz çiftlerinin sayısı ve erime sıcaklığı gibi homolog DNA'nın özelliklerini tanımladı 2,16. Daha ileri analizler, 150 bp ila 7 kbp arasında değişen 6 adede kadar DNA parçasının IVA15 ile verimli bir şekilde birleştirilebileceğini gösterdi. Ek olarak, grubumuz yakın zamanda farklı antibiyotik direnç kasetlerine ve replikasyonkökenlerine sahip bir plazmit serisini birleştirmek için IVA'yı kullandı 17. Bu çalışmada, IVA klonlama, her plazmit için test edilen az sayıda klon ile oldukça verimliydi (%71-100)17. Burada laboratuvarımız tarafından kullanılan IVA protokolünü açıklıyoruz.