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人工染色体的常用载体

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-06-15
常用的基因载体有哪些

在基因工程中最常用的载体是质粒,此外还有噬菌体、动植物病毒等。

看你是高中水平还是大学水平了。高中水平:质粒,某些病毒的DNA大学水平:细菌质粒,噬菌体载体,人工染色体载体等等
根据来源:质粒载体、噬菌体载体、病毒载体、非病毒载体、微环DNA
根据用途:克隆载体、表达载体
根据性质:温度敏感型载体,融合型表达载体、非融合型表达载体。

(Yeast artificial chromosomes YACs)PYAC4 遗传结构图
YAC 人工染色体载体是利用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的染色体的复制元件构建的载体,其工作环境也是在酿酒酵母中。酿酒酵母的形态为扁圆形和卵形,生长的代时为 90 分钟;含 16 条染色体,其大小为 225-1900kb ,总计有14×106 bp;具真核 mRNA 的加工活性。
1.YAC人工染色体载体的复制元件和标记基因
在 YAC 载体中最常用的是 pYAC4 。由于酵母的染色体是线状的,因此其在工作状态也是线状的。但是,为了方便制备YAC载体, YAC 载体以环状的方式存在,并增加了普通大肠杆菌质粒载体的复制元件和选择标记,以便保存和增殖。
YAC 载体的复制元件是其核心组成成分,其在酵母中复制的必需元件包括复制起点序列即自主复制序列(autonomously replicating sequence, ARS)、用于有丝分裂和减数分裂功能的着丝粒 (centromere , CEN)和两个端粒(TEL)。
YAC 载体为能够满足自主复制、染色体在子代细胞间的分离及保持染色体稳定的需要,必须含有以下元件:
·端粒重复序列(telomeric repeat , TEL):定位于染色体末端一段序列,用于保护线状的 DNA 不被胞内的核酸酶降解,以形成稳定的结构。
·着丝粒(centromere , CEN):有丝分裂过程中纺锤丝的结合位点, 使染色体在分裂过程中能正确分配到子细胞中 。在 YAC 中起到保证一个细胞内只有一个人工染色体的作用。如 pYAC4 使用的是酵母第四条染色体的着丝粒。
·自主复制序列(autonomously replication sequences,ARS) 一段特殊的序列,含有酵母菌中 DNA 进行双向复制所必须的信号。
YAC 载体的选择标记主要采用营养缺陷型基因,如色氨酸、亮氨酸和组氨酸合成缺陷型基因 trp 1、 leu 2和 his 3、尿嘧啶合成缺陷型基因 ura3 等,以及赭石突变抑制基因 sup4 。与 YAC 载体配套工作的宿主酵母菌(如AB1380)的胸腺嘧啶合成基因带有一个赭石突变 ade 2-1。带有这个突变的酵母菌在基本培养基上形成红色菌落,当带有赭石突变抑制基因 sup4 的载体存在于细胞中时,可抑制 ade 2-1基因的突变效应,形成正常的白色菌落。利用这一菌落颜色转变的现象,可用于筛选载体中含有外源 DNA 片段插入的重组子。 (Bacterial artificial chromosomes,BACs)
1.F 质粒
大肠杆菌的 F 因子是一个约 100kb 的质粒。它编码60多种参与复制、分配和接合过程的蛋白质(Willetts and Skurray,1987)。虽然F因子通常以双链闭环DNA(1-2个拷贝/细胞)的形式存在,但它可以在大肠杆菌染色体中至少30个位点处进行随机整合(Low,1987)。携带F因子的细胞,或以游离状态或以整合状态表达三根发样状的F菌毛。F菌毛为供体与受体细胞之间产生性接触所必需。 是基于大肠杆菌的 F 质粒构建的,高通量低拷贝的质粒载体。每个环状 DNA 分子中携带一个抗生素抗性标记,一个来源于大肠杆菌 F 因子(致育因子)的严谨型控制的复制子 oriS ( Shizuya et al. 1992 ),一个易于 DNA 复制的由 ATP 驱动的解旋酶( (RepE) 以及三个确保低拷贝质粒精确分配至子代细胞的基因座 ( parA , parB , 和 parC ) 。 BAC 载体的低拷贝性可以避免嵌合体的产生,减小外源基因的表达产物对宿主细胞的毒副作用。第一代 BAC 载体 (Shizuya et al. 1992) 不含那些能够用于区分携带重组子的抗生素抗性细菌菌落与携带空载体的细菌菌落的标记物。新型的 BAC 载体可以通过α互补的原理筛选含有插入片段的重组子,并设计了用于回收克隆 DNA 的 Not Ⅰ 酶切位点和用于克隆 DNA 测序的 Sp6 启动子、 T7 启动子 (Kim et al. 1996; Asakawa et al. 1997) 。 Not Ⅰ 识别序列,位点十分稀少。重组子通过 Not Ⅰ 消化后,可以得到完整的插入片段。 Sp6 、 T7 是来源于噬菌体的启动子,用于插入片段末端测序。图 3-28 是 pBeloBAC11 遗传结构图。
BAC 与 YAC 和 PAC(P1 artificial chromosomes , P1 人工染色体 ) 相似,没有包装限制,因此可接受的基因组 DNA 大小也没有固定的限制。大多数 BAC 文库中克隆的平均大小约 120kb ,然而个别的 BAC 重组子中含有的基因组 DNA 最大可达 300kb 。
F 质粒能够编码形成性菌的蛋白,通过大肠杆菌的结合转移可以进行遗传物质的转移。但是基因操作的时候一般不用这种自发的转化方式。 BAC 载体空载时大小约 7.5kb ,在大肠杆菌中以质粒的形式复制,具有一个氯霉素抗性基因。外源基因组 DNA 片段可以通过酶切、连接克隆到 BAC 载体多克隆位点上,通过电穿孔的方法将连接产物导入大肠杆菌重组缺陷型菌株。装载外源 DNA 后的重组质粒通过氯霉素抗性和 Lac Z 基因的 α – 互补筛选。
三、P1 噬菌体载体和 P1 人工染色体载体 (Bacteriophage P1 vectors)
是 Sternberg 基于 P1 噬菌体构建的,与黏粒载体工作原理比较相似的一种高通量载体。它含有很多 P1 噬菌体来源的顺式作用元件,能容纳 70~100kb 大小的基因组DNA片段(Sternberg 1990, 1992, 1994) 。在这种系统中,含有基因组和载体序列的线状重组分子在体外被组装到 P1 噬菌体颗粒中,后者总容量可达 115kb (包括载体和插入片段)。将重组 DNA 注射到表达 Cre 重组酶的大肠杆菌中,线状 DNA 分子通过重组于载体的两个 loxP 位点之间而发生环化。另外,载体还携带一个通用的选择标记 kan r ,一个区分携带外源 DNA 克隆的阳性标记 sacB 以及一个能够使每个细胞都含有约一个拷贝环状重组质粒的 P1 质粒复制子。另一个 P1 复制子( P1 裂解性复制子)在可诱导的 lac 启动子(IPTG 诱导)控制下,用于 DNA 分离前质粒的扩增。图 3-29 是 P1 噬菌体载体 pAd10sacBII 的遗传结构图。2.P1 人工染色体(P1 artificial chromosomes)
结合了 P1 载体和 BAC 载体的最佳特性,包括阳性选择标记 sacB 及噬菌体 P1 的质粒复制子和裂解性复制子。然而除了将连接产物包装进入噬菌体颗粒以及在 cre-loxP 位点使用位点特异性重组产生质粒分子以外,在载体连接过程中产生的环状重组 PAC 也可能用电穿孔的方法导入大肠杆菌中,并且以单拷贝质粒状态维持 (Ioannou et al. 1994) 。基于 PAC 的人类基因组文库插入片段的大小在 60kb~150kb 之间。




15641022683人工染色体的常用载体
訾趴柄答:1.YAC人工染色体载体的复制元件和标记基因在 YAC 载体中最常用的是 pYAC4 。由于酵母的染色体是线状的,因此其在工作状态也是线状的。但是,为了方便制备YAC载体, YAC 载体以环状的方式存在,并增加了普通大肠杆菌质粒载体的复制元件和选择标记,以便保存和增殖。YAC 载体的复制元件是其核心组成成分,...

15641022683基因工程常用载体和其相应宿主细胞
訾趴柄答:λ噬菌体:大肠杆菌 BAC(大肠杆菌人工染色体):大肠杆菌 YAC(酵母菌人工染色体):酵母菌 pRS 系列酵母质粒载体:酵母菌 pcDNA 系列质粒:哺乳动物细胞(动物/大肠杆菌穿梭质粒)pEGFP 系列质粒:哺乳动物细胞(动物/大肠杆菌穿梭质粒).

15641022683人工染色体克隆载体有哪些作用?
訾趴柄答:人工染色体载体实际上是一种“穿梭”载体,含有质粒载体所必备的第一受体(大肠杆菌)内源质粒复制起始位点(ori),还含有第二受体(如酵母菌)染色体DNA着丝点、端粒和复制起始位点的序列,以及合适的选择标记基因。这样的载体与目的DNA片段重组后,在第一受体细胞内按质粒复制形式进行高拷贝复制,再转入...

15641022683基因工程中常用的载体有什么什么什么和人工染色体
訾趴柄答:质粒、噬菌体、病毒载体。1、质粒:质粒是环状双链DNA分子,常见于细菌细胞内,也可通过人工方法导入其他生物体内。2、噬菌体:噬菌体是一种侵袭细菌的病毒,有高效表达和克隆扩增外源基因的能力。3、病毒载体:病毒载体是一种将外源基因导入细胞的病毒,有感染性强、表达效率高等优点。常用的病毒载体包括...

15641022683常见的载体类型汇总:质粒载体、噬菌体载体、柯斯载体、病毒载体、人工染...
訾趴柄答:1. 克隆载体家族 质粒载体,如经典的pBR322,它的抗性基因和复制控制基因使得它成为首选。pUC19以其小巧轻便,便于克隆而闻名,而pUCm-T更是专为带有A末端PCR产物的插入设计。蓝白斑筛选技术则依赖于ColE1质粒,为基因治疗提供了有力工具。克拉斯质粒和噬菌体载体同样不可或缺,如λ噬菌体,它的双链DNA...

15641022683人工染色体的常用人工染色体
訾趴柄答:酵母人工染色体(YAC)是人工染色体中能克隆最大DNA片段的载体,可以插入100-2000kb的外源DNA片段。YAC是有酵母的自主复制序列、着丝点、四膜虫的端粒以及酵母选择性标记组成的酵母线性克隆载体。左臂含有端粒、酵母筛选标记Trp1、自主复制序列ARS和着丝粒,右臂含有酵母筛选标记Ura3和端粒,然后在两臂之间插入大...

15641022683酵母人工染色体的YAC 载体的工作原理
訾趴柄答:在 YAC载体中最常用的是 pYAC4 。由于酵母的染色体是线状的,因此其在工作状态也是线状的。但是,为了方便制备YAC载体, YAC 载体以环状的方式存在,并增加了普通大肠杆菌质粒载体的复制元件和选择标记,以便保存和增殖。复制元件 YAC 载体的复制元件是其核心组成成分,其在酵母中复制的必需元件包括复制...

15641022683什么是P1人工染色体?
訾趴柄答:P1人工染色体(P1:artificial:chromosomes,PAC)结合了P1载体和BAC载体的最佳特性,可以装载的范围在60150kb之间。包括阳性选择标记emphasis:role=italicsacemphasisemphasis:role=italicBemphasis及噬菌体P1的质粒复制子和裂解性复制子。除了将连接产物包装进入噬菌体颗粒以及在emphasis:role=italiccre-lox...

15641022683什么是细菌人工染色体
訾趴柄答:细菌人工染色体(Bacterial artificial chromosome,BAC)是指一种以F质粒(F-plasmid)为基础建构而成的细菌染色体克隆载体,常用来克隆150kb左右大小的DNA片段,最多可保存300kb个碱基对。该质粒主要包括oriS,repE(控制F质粒复制)和parA、parB(控制拷贝数)等成分。以BAC为基础克隆的载体成嵌合体的频率...

15641022683酵母人工染色体的YAC标记基因
訾趴柄答:在 YAC载体中最常用的是 pYAC4 。由于酵母的染色体是线状的,因此其在工作状态也是线状的。但是,为了方便制备YAC载体, YAC 载体以环状的方式存在,并增加了普通大肠杆菌质粒载体的复制元件和选择标记,以便保存和增殖。 YAC 载体的复制元件是其核心组成成分,其在酵母中复制的必需元件包括复制起点序列...


(编辑:暴宋官)
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