載體

載體

載體(vector),指在基因工程重組DNA技術中將DNA片段(目的基因)轉移至受體細胞的一種能自我複製的DNA分子。三種最常用的載體是細菌質粒、噬菌體和動植物病毒。載體必需具備:①在宿主細胞中能保存下來並能大量複製,且對受體細胞無害,不影響受體細胞正常的生命活動。②有多個限制酶切點,而且每種酶的切點最好只有一個,如大腸桿菌pBR322就有多種限制酶的單一識別位點,可適於多種限制酶切割的DNA插入。③含有複製起始位點,能夠獨立複製;通過複製進行基因擴增,否則可能會使重組DNA丟失。④有一定的標記基因,便於進行篩選。⑤載體DNA分子大小應合適,以便操作。

基本信息

概念

把一個有用的目的DNA片段通過重組DNA技術,送進受體細胞中去進行繁殖和表達的工具叫載體(Vector)。細菌質粒是重組DNA技術中常用的載體質粒(Plasmid)是一種染色體外的穩定遺傳因子,大小從1-200kb不等,為雙鏈、閉環的DNA分子,並以超螺鏇狀態存在於宿主細胞中。質粒主要發現於細菌、放線菌和真菌細胞中,它具有自主複製和轉錄能力,能在子代細胞中保持恆定的拷貝數,並表達所攜帶的遺傳信息。質粒的複製和轉錄要依賴於宿主細胞編碼的某些酶和蛋白質,如離開宿主細胞則不能存活,而宿主即使沒有它們也可以正常存活。質粒的存在使宿主具有一些額外的特性,如對抗生素的抗性等。F質粒(又稱F因子或性質粒)、R質粒(抗藥性因子)和COL質粒(產大腸桿菌素因子)等都是常見的天然質粒。

必備條件

①在宿主細胞中能保存下來並能大量複製,且對受體細胞無害,不影響受體細胞正常的生命活動。
②有多個限制酶切點,而且每種酶的切點最好只有一個,如大腸桿菌pBR322就有多種限制酶的單一識別位點,可適於多種限制酶切割的DNA插入。
③含有複製起始位點,能夠獨立複製;通過複製進行基因擴增,否則可能會使重組DNA丟失。
④有一定的標記基因,便於進行篩選。如大腸桿菌的pBR322質粒攜帶氨苄青黴素抗性基因和四環素抗性基因,就可以作為篩選的標記基因。一般來說,天然運載體往往不能滿足上述要求,因此需要根據不同的目的和需要,對運載體進行人工改建。現在所使用的質粒載體幾乎都是經過改建的。
⑤載體DNA分子大小應合適,以便操作。
基因克隆的載體類型:質粒載體,噬菌體載體,柯斯質粒載體,M13噬菌體載體,噬菌粒載體。

載體分類

質粒載體

質粒載體圖譜質粒載體圖譜
質粒載體是一種相對分子質量較小、獨立於染色體DNA之外的環狀DNA(一般有1~200kb左右,kb為千鹼基對),有的一個細菌中有一個,有的一個細菌中有多個。質粒能通過細菌間的接合由一個細菌向另一個細菌轉移,可以獨立複製,也可整合到細菌染色體DNA中,隨著染色體DNA的複製而複製。

噬菌體載體

利用噬菌體作載體,主要是將外來目的DNA替代或插入中段序列,使其隨左右臂一起包裝成噬菌體,去感染大腸桿菌,並隨噬菌體的溶菌繁殖而繁殖。

病毒載體

質粒和噬菌體載體只能在細菌中繁殖,不能滿足真核DNA重組需要。感染動物的病毒可改造用作動物細胞的載體。由於動物細胞的培養和操作較複雜、花費也較多,因而病毒載體構建時一般都把細菌質粒複製起始序列放置其中。使載體及其攜帶的外來序列能方便地在細菌中繁殖和克隆,然後再引入真核細胞。
現在人們還在不斷尋找新的運載體,如葉綠體或線粒體DNA也有可能成為運載體。 

反載體

在很多情況下,一個載體可同時載帶幾種微量元素,如硫酸鋇、氫氧化鐵這類沉澱,結果是降低了所需分離物質的純度。為了在沉澱過程中不載帶出其他放射性雜質,廣泛套用反載體。它是性質與放射性雜質十分相似的穩定核素或它們的混合物,在分離過程中使放射性雜質大大稀釋,不隨被分離的對象分出而留在原來的物相中。清除劑能強烈吸附或載帶許多放射性核素的物質,在分離過程中用它除去許多放射性核素。
載體共沉澱法在放射化學發展的早期起過極為重要的作用。在現代放射化學分離中也常採用不載入體的色譜法、萃取法。以這種分離方式獲得的放射性核素常用“不載入體(no carrier added)”來標誌它們的質量品級,即以前的無載體(carrier-free)放射性核素。

分子生物學實驗技術

分子生物學(molecularbiology) 是從分子水平研究作為生命活動主要物質基礎的生物大分子結構與功能,從而闡明生命現象本質的科學。而分子生物學的各種實驗方法,是本學科得以高速發展和不斷取得突破性成就的基礎。隨著學科的發展和各相關交叉學科的進步,分子生物學實驗技術必定會越來越高效與精準,成為人類探索自然、改善自然的有力工具。

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