基因克隆与载体

当遗传学家使用小块DNA克隆一个基因并创造一个转基因生物(GMO)时,该DNA被称为载体。...

当遗传学家使用小块DNA克隆一个基因并创造一个转基因生物(GMO)时,该DNA被称为载体。

Close up of stem cell research

载体与基因和克隆有什么关系

在分子克隆中,载体是一种DNA分子,用作将外源基因转移或插入另一个细胞的载体,在那里可以复制和/或表达。载体是基因克隆的基本工具之一,如果它们还编码某种标记基因编码生物指示剂分子,则最有用。生物指示剂分子可在生物评估中测量,以确保它们在宿主生物体中的插入和表达。

具体地说,克隆载体是从病毒、质粒或(高等生物的)细胞中提取的DNA,为了克隆目的插入外源DNA片段。由于克隆载体可以稳定地维持在生物体中,因此该载体还包含允许方便地插入或移除DNA的特征。在被克隆到克隆载体中之后,DNA片段可以进一步亚克隆到另一个载体中,该载体可以以更高的特异性使用。

在某些情况下,病毒被用来感染细菌。这些病毒被称为噬菌体,简称噬菌体。逆转录病毒是将基因导入动物细胞的极好载体。质粒是环状DNA片段,是将外源DNA导入细菌细胞的最常用载体。它们通常携带抗生素抗性基因,可用于在抗生素培养皿上检测质粒DNA的表达。

基因转移到植物细胞中通常使用土壤杆菌根癌农杆菌,它作为载体,将大质粒插入宿主细胞。当有抗生素存在时,只有那些含有克隆载体的细胞才会生长。

克隆载体的主要类型

六种主要的病媒是:

  • 质粒。在细菌细胞内自动复制的环状染色质外DNA。质粒通常具有高拷贝数,如pUC19,每个细胞的拷贝数为500-700拷贝。
  • 噬菌体:从噬菌体lambda衍生的线性DNA分子。它可以被外来DNA替换而不破坏其生命周期。
  • 另一种结合质粒和噬菌体特征的环状染色体外DNA分子。
  • 细菌人工染色体。基于细菌mini-F质粒。
  • 酵母人工染色体。这是一种人工染色体,含有端粒(染色体末端的一次性缓冲液,在细胞分裂过程中被切断)和复制起源、酵母着丝粒(连接姐妹染色单体或二元体的染色体的一部分)以及酵母细胞中用于识别的可选标记。
  • 人类人工染色体。这种类型的载体可能有助于基因导入人类细胞,并且是表达研究和确定人类染色体功能的工具。它可以携带非常大的DNA片段。

所有工程载体都有一个复制源(复制因子)、一个克隆位点(位于插入外源DNA不会破坏基本标记的复制或失活的位置)和一个可选择标记(通常是提供抗生素抗性的基因)

  • 发表于 2021-09-02 18:11
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  • 分类:科学

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