質粒和載體有什麼區別呢?
質粒(Plasmid)與載體(Vector)的區別-常用的質粒載體種類介紹
一、載體與質粒的區別
1。載體(Vector)的概念
把一個目的基因透過基因工程手段送到生物細胞(受體細胞),需要運載工具(交通工具)攜帶外源基因進入受體細胞,這種運載工具就叫做載體(vector)。
基因工程上所用的載體是一類能自我複製的DNA分子,其中的一段DNA被切除而不影響其複製,可用以置換或插入外源(目的) DNA而將目的DNA帶入宿主細胞。常用的載體有質粒、噬菌體、病毒等。
載體的功能及特徵:
運送外源基因高效轉入受體細胞
為外源基因提供複製能力或整合能力
為外源基因的擴增或表達提供必要的條件
載體應具備的條件:
具有針對受體細胞的親緣性或親和性(可轉移性)
具有與特定受體細胞相適應的複製位點或整合位點
具有較高的外源DNA的載裝能力
具有多具有合適的篩選標記
種單一的核酸內切酶識別切割位點
2。質粒(Plasmid)的概念
質粒是生物細胞內固有的、能獨立於寄主染色體而自主複製、並被穩定遺傳的一類核酸分子。質粒常見於原核細菌和真菌中,絕大多數的質粒是DNA型的,少部分為RNA型。天然DNA質粒大都具有共價、封閉、環狀的分子結構,其分子量範圍:1-300 kb。細菌質粒是基因工程中最常用的載體。
質粒的基本特徵:
質粒的自主複製性:質粒能利用寄主細胞的DNA複製系統進行自主複製,其DNA上的複製子結構決定了質粒與寄主的對應關係,並根據在每個細胞中的分子數(複製數)多寡,質粒可分為兩大複製型別:
嚴緊型複製控制的質粒 1 - 3 複製
鬆弛型複製控制的質粒 10 - 60 複製
質粒的不相容性:任何兩種含有相似複製子結構的不同質粒,不能同時存在於一個細胞中,這種現象稱為質粒的不相容性,不相容性的質粒組成不相容性群。以大腸桿菌的質粒為例:
ColE1、pMB1 擁有相似的複製子結構,彼此不相容。
pSC101、F、RP4 擁有相似的複製子結構,彼此不相容。
p15A及其衍生質粒擁有相似的複製子結構,彼此不相容。
質粒的可轉移性:革蘭氏陰性菌的質粒可分成兩大類:
接合型質粒——能在天然條件下自發地從一個細胞轉移到另一個細胞(接合作用),如F、Col、R質粒等。
非接合型質粒——不能在天然條件下獨立地發生接合作用如Col、R的其它成員。
值得注意的是,某些非接合型質粒(ColE1)在接合型質粒的存在和協助下,也能發生DNA轉移,這個過程由 bom 和mob 基因決定
攜帶特殊的遺傳標記:野生型的質粒DNA上往往攜帶一個或多個遺傳標記基因,這使得寄主生物產生正常生長非必需的附加性狀,包括:
物質抗性:抗生素、重金屬離子、毒性陰離子、有機物等。
物質合成:抗生素、細菌毒素、有機鹼等。
這些標記基因對DNA重組分子的篩選具有重要意義。
二、質粒載體的分類
天然存在的野生型質粒由於分子量大、複製數低、單一酶切位點少、遺傳標記不理想等缺陷,不能滿足克隆載體的要求,因此往往需要以多種野生型質粒為基礎進行人工構建。
質粒載體按功能分:
克隆載體—都有一個鬆弛的複製子,能帶動外源基因,在宿主細胞中複製擴增。它是用來克隆和擴增DNA片段(基因)的載體。
表達載體—具有克隆載體的基本元件(ori,Ampr,Mcs等)還具有轉錄/翻譯所必需的DNA順序的載體。
質粒載體按進入受體細胞型別分:
原核載體
真核載體
穿梭載體(sbuttle vector)指在兩種宿主生物體內複製的載體分子,因而可以運載目的基因(穿梭往返兩種生物之間)。穿梭質粒含原核和真核生物2個複製子,以確保兩類細胞中都能擴增。
質粒載體按功能分:
高複製質粒:突變複製數控制基因 複製數1000-3000擴增基因
低複製質粒:來自pSC101 複製數小於10 表達某些毒性基因
溫敏質粒:在不同溫度下表現出複製數、整合等不同性質
測序質粒:含有測序通用引物互補序列和多酶接頭polylinker
整合質粒:裝有整合促進基因及位點 便於外源基因的整合
探針質粒:裝有報告基因 便於啟動子等元件的克隆篩選