尊龙凯时的质粒载体基本介绍
质粒是小型环状DNA分子,广泛应用于基因工程领域,作为最常用且简单的载体。质粒载体一般包含三个核心部分:遗传标记基因、复制区域和目的基因。它们在所有细菌类群中普遍存在,能够独立于细菌染色体进行自我复制。在自然条件下,质粒通常在营养丰富的环境中生成,不同细菌中的质粒在结构、大小和复制方式,甚至拷贝数和转移能力上都存在显著差异,尤其是其所携带特征的多样性也相应变化。
大部分原核生物的质粒为双链环状DNA分子,但在革兰氏阳性和阴性细菌中也能找到线状质粒。质粒的大小变化多样,通常从几个到数百个kb不等。质粒依赖宿主细胞提供的特定蛋白质来实现复制,同时也为宿主细胞赋予了质粒编码的功能。质粒的复制可以与细胞周期同步,保持较低拷贝数,或实现独立复制,导致在细菌中积累成百上千个拷贝。有些质粒可在不同菌种之间自由转移,另一些则限制于同种细菌,甚至有些完全不转移其DNA。
质粒携带多种功能基因,涵盖了对抗生素及重金属的抗性、对突变原的敏感性、以及对噬菌体的易感或抗性。此外,它们还涉及限制酶的生成、稀有氨基酸及毒素的产生、决定毒力、降解复杂有机分子、形成共生关系及在生物界内转移DNA的能力。
关于质粒载体的要求,多数质粒载体以天然质粒为基础,经人工改造而成。理想的细菌质粒载体应具备以下条件:①能够保持相对较小的分子质量,质粒越小,拷贝数越高,便于提取与纯化;②DNA的结构与功能明确,质粒序列中应包括多克隆位点,以便插入各种外源片段;③具有合适的一个或多个选择标记,以筛选含有目的片段的克隆,常见显性标记为抗生素抗性基因(如氨苄青霉素、四环素等);④缺失流动基因,确保质粒无法在细菌间随意转移。
常用的质粒载体种类包括质粒、噬菌体、腺病毒载体和逆转录病毒载体。质粒的特征包括存在于细菌染色体外的小型环状DNA分子,具备自我复制功能,并带有抗性基因及表型识别等遗传标记。经过改造后,质粒可设有多克隆位点,如pMD-18T质粒、pUCl9质粒和pBR322质粒等。