质粒——知识整理

质粒载体

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质粒(Plasmid)是一类天然存在于细菌和真菌细胞中能独立于染色体DNA而自主复制

的共价、闭合、环状双链DNA分子，也称为ccDNA,其大小通常在1~600 kb内。

一个理想的载体至少应具备下列四个条件:

①具有对受体细胞的可转移性或亲和性,

以提高载体导人受体细胞的效率;

②具有与特定受体细胞相匹配的复制位点或整合位点，使得外源基因在受体细胞中能稳定复制并遗传;

③具有多种且单一的核酸内切酶识别切割位点，有利于外源基因的拼接插入;

④具有合适的选择性标记,便于重组DNA分子的检测。

质粒pSC101

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野生型质粒具有下列基本特性:

(1)质粒的自主复制性。质粒DNA拥有自己的复制起始位点(Origin,简称ori)以及物

平复制频率(或质粒拷贝数)的调控基因，有些质粒还携带特殊的复制因子编码基因，形成一个独立的复制于结构(Relicon)。

(2)质粒的可扩增性。在革兰氏阴性细菌中，质粒的复制呈严紧型(Stringent)复制和松弛型(Relaxed)复制两种模式。严紧型质粒(如pSC101和p15A等)的复制由宿主细胞内的DNA聚合酶III介导,并受质粒编码型蛋白因子正调控,这些蛋白因子极不稳定，因而在宿主正常生长过程中每个细胞通常只能复制产生1~5个质粒拷贝;松弛型质粒(如pMBI和ColE1等)的复制需要半衰期较长的DNA聚合酶1、RNA聚合酶以及其他复制辅助蛋白因子的参与，当宿主细胞内蛋白质合成减弱或完全中断时，质粒仍能持续复制，因此这类质粒在每个宿主细胞中通常具有较高的拷贝数(30~50)。

(3)质粒的可转移性。在天然条件下，许多野生型质粒可以通过细菌接合作用从一个宿主细胞横向转移至另一个宿主细胞甚至另-种亲缘关系较近的宿主菌中,这-转移过程依赖于质粒上的mob基因表达产物与其他蛋白因子的相互作用，具有这种天然横向转移能力的质粒称为接合型质粒。

(4)质粒的不相容性。具有相同或相似复制子结构及其调控模式的两种不同的质粒不能稳定地共存于同一受体细胞内:这种现象称为质粒的不相容性。

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来源:基因工程/张惠展编著——第四版