载体构建 | 什么是质粒(一)

1940到50年代,科学家们致力于发现细胞间的外源遗传因子。在1952年,Joshua Lederberg提出”质粒“的概念【通指染色体外遗传决定因素】,但是当时这个概念并没有被人们广泛接受。后来,又有科学家提出“附加体”这个术语【定义为可以自主存在或整合到染色体中的非必需遗传元件】,随后“附加体”这个概念被广泛采用。直到1960年代,人们发现有些因子不能证明满足“附加体”。因此后来,我们就一直使用“质粒”这个术语。

尽管质粒起初只是一个研究领域,但现在它们被视为一种普遍存在的工具,可以广泛应用于许多不同的实验中

No.1

质粒特点

1. 小,环状DNA

2. 独立于宿主染色体DNA复制

3. 至少具备:复制起点、选择标记和克隆位点

No.2

载体元件介绍

1. Origin of Replication (ORI):复制起始位点;通过募集转录机制蛋白使质粒开始复制的DNA序列。

2. Antibiotic Resistance Gene:用于选择质粒转染成功的细菌。

3. Multiple Cloneing Site (MCS):在表达质粒中,通常位于启动子的下游;包含几个限制酶切割位点的DNA片段,可插入外源DNA。

4. Insert:目标基因、启动子或其他DNA片段可被克隆到MCS中从而用来研究。

5. Promoter Region:驱动目标基因的转录;如果打算将质粒用于人细胞,则启动子将是人或哺乳动物的启动子序列;另外,启动子还可以通过组织特异性启动子(如,肝特异性启动子)来实现细胞特异性表达。

6. Selectable Markers:用于选择质粒转染成功的细胞

7. Primer Binding Side:短的单链序列;可用于PCR扩增、测序以及质粒序列鉴定

No.3

常见的质粒类型

1. 克隆质粒:促进DNA片段克隆;克隆载体往往非常简单,通常仅包含细菌抗性基因,复制起点和MCS。

2. 表达质粒:用于基因研究;表达载体必须包含启动子、转录终止子和插入的目标基因;此外还可以包含增强子序列等。

3. 基因敲低质粒:用于减少内源基因的表达;通常是通过表达靶向目标基因mRNA的shRNA来实现。

4. 基因组工程质粒:用于靶向和编辑基因组;基因组编辑常使用CRISPR技术完成。

5. 报告质粒:用于研究遗传元件的功能;报告基因(如荧光素酶或GFP)可提供遗传元件活性的读数。举例:可以将感兴趣的启动子插入荧光素酶基因的上游以确定该启动子驱动的转录水平。

6. 病毒质粒:用于高效地感染细胞并将遗传物质输送到靶细胞中。

结语

以上呢就是今天对【载体构建之什么是质粒】专题的基本知识点介绍【须掌握】,后续将持续更新对载体构建技术的详细教程,欢迎大家在后台留言补充~

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