质粒(Plasmid)与载体(Vector)的区别

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质粒(Plasmid)与载体(Vector)的区别

2024-01-12 14:48| 来源: 网络整理| 查看: 265

质粒(Plasmid)与载体(Vector)的区别-常用的质粒载体种类介绍 一、载体与质粒的区别 1.载体(Vector)的概念

把一个目的基因通过基因工程手段送到生物细胞(受体细胞),需要运载工具(交通工具)携带外源基因进入受体细胞,这种运载工具就叫做载体(vector)。

基因工程上所用的载体是一类能自我复制的DNA分子,其中的一段DNA被切除而不影响其复制,可用以置换或插入外源(目的) DNA而将目的DNA带入宿主细胞。常用的载体有质粒、噬菌体、病毒等。

载体的功能及特征: 运送外源基因高效转入受体细胞 为外源基因提供复制能力或整合能力 为外源基因的扩增或表达提供必要的条件 载体应具备的条件: 具有针对受体细胞的亲缘性或亲和性(可转移性) 具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点 具有较高的外源DNA的载装能力 具有多具有合适的筛选标记 种单一的核酸内切酶识别切割位点 2.质粒(Plasmid)的概念

质粒是生物细胞内固有的、能独立于寄主染色体而自主复制、并被稳定遗传的一类核酸分子。质粒常见于原核细菌和真菌中,绝大多数的质粒是DNA型的,少部分为RNA型。天然DNA质粒大都具有共价、封闭、环状的分子结构,其分子量范围:1-300 kb。细菌质粒是基因工程中最常用的载体。

质粒的基本特征:

质粒的自主复制性:质粒能利用寄主细胞的DNA复制系统进行自主复制,其DNA上的复制子结构决定了质粒与寄主的对应关系,并根据在每个细胞中的分子数(拷贝数)多寡,质粒可分为两大复制类型:

严紧型复制控制的质粒 1 - 3 拷贝 松弛型复制控制的质粒 10 - 60 拷贝

质粒的不相容性:任何两种含有相似复制子结构的不同质粒,不能同时存在于一个细胞中,这种现象称为质粒的不相容性,不相容性的质粒组成不相容性群。以大肠杆菌的质粒为例:

ColE1、pMB1 拥有相似的复制子结构,彼此不相容。 pSC101、F、RP4 拥有相似的复制子结构,彼此不相容。 p15A及其衍生质粒拥有相似的复制子结构,彼此不相容。

质粒的可转移性:革兰氏阴性菌的质粒可分成两大类:

接合型质粒——能在天然条件下自发地从一个细胞转移到另一个细胞(接合作用),如F、Col、R质粒等。 非接合型质粒——不能在天然条件下独立地发生接合作用如Col、R的其它成员。

值得注意的是,某些非接合型质粒(ColE1)在接合型质粒的存在和协助下,也能发生DNA转移,这个过程由 bom 和mob 基因决定

携带特殊的遗传标记:野生型的质粒DNA上往往携带一个或多个遗传标记基因,这使得寄主生物产生正常生长非必需的附加性状,包括:

物质抗性:抗生素、重金属离子、毒性阴离子、有机物等。 物质合成:抗生素、细菌毒素、有机碱等。

这些标记基因对DNA重组分子的筛选具有重要意义。

二、质粒载体的分类

天然存在的野生型质粒由于分子量大、拷贝数低、单一酶切位点少、遗传标记不理想等缺陷,不能满足克隆载体的要求,因此往往需要以多种野生型质粒为基础进行人工构建。

质粒载体按功能分:

克隆载体—都有一个松弛的复制子,能带动外源基因,在宿主细胞中复制扩增。它是用来克隆和扩增DNA片段(基因)的载体。 表达载体—具有克隆载体的基本元件(ori,Ampr,Mcs等)还具有转录/翻译所必需的DNA顺序的载体。

质粒载体按进入受体细胞类型分:

原核载体 真核载体 穿梭载体(sbuttle vector)指在两种宿主生物体内复制的载体分子,因而可以运载目的基因(穿梭往返两种生物之间)。穿梭质粒含原核和真核生物2个复制子,以确保两类细胞中都能扩增。

质粒载体按功能分:

高拷贝质粒:突变拷贝数控制基因 拷贝数1000-3000扩增基因 低拷贝质粒:来自pSC101 拷贝数小于10 表达某些毒性基因 温敏质粒:在不同温度下表现出拷贝数、整合等不同性质 测序质粒:含有测序通用引物互补序列和多酶接头polylinker 整合质粒:装有整合促进基因及位点 便于外源基因的整合 探针质粒:装有报告基因 便于启动子等元件的克隆筛选 三、常用的几种质粒载体分类 常用表达载体 pET-GST pET-His pET-Trx pET-CKS pET-DsbA Pllp-OmpA pllp-STII pMBP-P pMBP-C 常用克隆载体 pTZ19R DNA pUC57 DNA PMD18T PQE30 pUC18 pUC19 pTrcHisA pTrxFus pRSET-A pRSET-B pVAX1 PBR322 pbv220 pBluescript II KS pCAMBIA-1301 pMAL-p2X pGD926 PET系列表达载体 pET-23c(+)pET-23(+)pET-12b(+)pET-12c(+) pET-12a(+)pET-11b(+)pET-11a(+)pET-11c(+) pET-50b(+)pET-49b(+)pET-48b(+)pET-47b(+) pET-26b(+)pET-32a(+)pET-21b(+)pET-22b(+) pET-14bpET-16bpET-15bpET-19b pET-20b(+)pET-21d(+)pET-21c(+)pET-21b(+) pET-21a(+pET-24a(+)pET-24d(+)pET-25b(+) pET-27b(+)pET-28a(+)pET-30a(+)pET-42a(+) pET-43.1c(+)pET-43.1b(+)pET-43.1a(+)pET-44a(+) pET-44c(+)pET-46pET-37b(+)pET303/CT-His pET302/NT-HispET300/NT-DESTpET301/CT-DESTpET-5b(+) pET-17bpET102/D-TOPOpET-5a(+)pET-31b(+) pET-3b(+)pET-43.1pET-41pET-41a(+) pET-28b(+)pET-42b(+)pET-3a(+)pET-23d(+) pET-41b(+)pET-44b(+)pET-42c(+)pET-41c(+) pET-45b(+)pET-33b(+)pET-39b(+)pET-32 pET-40b(+)pET-32c(+)pET-32b(+)pET-30 pET-32pET-30c(+)pET-29c(+)pET-29b(+) pET-30pET-24c(+)pET-24b(+)pET-24(+) pET-29a(+)pET-11d(+) PGEX系列表达载体 pGEX-1λT EcoRI/BAP pGEX-2T pGEX-2TK pGEX-3X pGEX-4T-1 pGEX-4T-2 pGEX-4T-3 pGEX-5X-1 pGEX-5X-2 pGEX-5X-3 pGEX-6P-1 pGEX-6P-2 pGEX-6P-3 PTYB系列表达载体 PTYB1 PTYB2 PTYB11 PTYB12 真核表达载体 pCDNA3.1(-) pCDNA3.1(+) pPICZ alpha A pGAPZαA PYES2.0 pBI121 pEGFP-N1 pEGFP-C1 pPIC9K pPIC3.5K


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