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分子生物学专题——载体的选择及如何阅读质粒图谱

 昵称36720007 2017-05-26

分子生物学专题——载体的选择及如何阅读质粒图谱


载体的选择及如何阅读质粒图谱

              一、载体的选择及如何阅读质粒图谱

              目前,载体主要有病毒和非病毒两大类,其中质粒 DNA 是一种新的非病毒转基因载体。

              一个合格质粒的组成要素

1)复制起始位点 Ori 即控制复制起始的位点。原核生物 DNA 分子中只有一个复制起始点。而真核生物 DNA 分子有多个复制起始位点。

2)抗生素抗性基因 可以便于加以检测,如 Amp+ ,Kan+

3)多克隆位点 MCS 克隆携带外源基因片段

4 P/E 启动子/增强子

5Terms 终止信号

6)加 polyA)信号 可以起到稳定 mRNA 作用

              选择载体主要依据构建的目的,同时要考虑载体中应有合适的限制酶切位点。如果构建的目 的是要表达一个特定的基因,则要选择合适的表达载体。

              载体选择主要考虑下述3

              1】构建 DNA 重组体的目的,克隆扩增/基因表达,选择合适的克隆载体/表达载体。

              2载体的类型

1)克隆载体的克隆能力-据克隆片段大小(大选大,小选小  。如<>选质粒。

2)表达载体据受体细胞类型-原核/真核/穿梭,E.coli/哺乳类细胞表达载体。

3 对原核表达载体应该注意 选择合适的启动子及相应的受体菌, 用于表达真核蛋白质时注意克服4个困难和阅读框错位;表达天然蛋白质或融合蛋白作为相应载体的参考。

              3】载体 MCS 中的酶切位点数与组成方向因载体不同而异,适应目的基因与载体易于链接  不能产生阅读框架错位。

              综上所述,选用质粒(最常用)做载体的5点要求

1)选分子量小的质粒,即小载体(11.5kb)→不易损坏,在细菌里面2)一般使用松弛型质粒在细菌里扩增不受约束,一般 10个以上的拷贝,而严谨型质粒<>个。

3)必需具备一个以上的酶切位点,有选择的余地;

4)必需有易检测的标记,多是抗生素的抗性基因,不特指多位 Ampr(试一试) 

5)满足自己的实验需求,是否需要包装病毒,是否需要加入荧光标记,是否需要加入标签蛋白,是否需要真核抗性(如PuroG418)等等。

              无论选用哪种载体, 首先都要获得载体分子, 然后采用适当的限制酶将载体 DNA 进行切割, 获得线性载体分子,以便于与目的基因片段进行连接。

              如何阅读质粒图谱?

              第一步:首先看 Ori 的位置,了解质粒的类型(原核/真核/穿梭质粒)

              第二步:再看筛选标记,如抗性,决定使用什么筛选标记。

1Ampr 水解β-内酰胺环,解除氨苄的毒性。

2tetr 可以阻止四环素进入细胞。

3camr 生成氯霉素羟乙酰基衍生物,使之失去毒性。

4neorkanr 氨基糖苷磷酸转移酶 使 G418(长那霉素衍生物)5hygr 使潮霉素β失活。

              第三步:看多克隆位点(MCS 。它具有多个限制酶的单一切点。便于外源基因的插入。如果在这些酶切位点以外有外源基因的插入,会导致某种标志基因的失活,而便于筛选。决定能不能放目的基因以及如何放置目的基因。

              第四步:再看外源 DNA 插入片段大小。质粒一般只能容纳小于10Kb 的外源 DNA 片段。一般来说,外源 DNA 片段越长,越难插入,越不稳定,转化效率越低。

              第五步:是否含有表达系统元件,即启动子-核糖体结合位点-克隆位点-转录终止信号。这是用来区别克隆载体与表达载体。克隆载体中加入一些与表达调控有关的元件即成为表达载体。选用那种载体,还是要以实验目的为准绳。

1)启动子-促进 DNA 转录的 DNA 序列,这个 DNA 区域常在基因或操纵子编码序列的上游,是 DNA 分子上可以与 RNApol 特异性结合并使之开始转录的部位,但启动子本身不被转录。

2 增强子/沉默子-为真核基因组(包括真核病毒基因组)中的一种具有增强邻近基因转录过程的调控顺序。其作用与增强子所在的位置或方向无关。即在所调控基因上游或下游均可发挥作用。/沉默子-负增强子,3)核糖体结合位点/起始密码/SD 序列(Rbs/AGU/SDs mRNA 有核糖体的两个结合位点,对于原核而言是 AUG(起始密码)和 SD 序列。

4 转录终止序列(终止子)/翻译终止密码子:结构基因的最后一个外显子中有一个 AATAAA的保守序列,此位点 downstream 有一段 GT  T 富丰区,这2部分共同构成 polyA)加尾信号。结构基因的最后一个外显子中有一个 AATAAA 的保守序列,此位点 downstream 有一段GT  T富区,这2部分共同构成 polyA)加尾信号。

   质粒图谱上有的箭头顺时针有的箭头逆时针, 那其实是代表两条 DNA 链, 即质粒是环状双链DNA,它的启动子等在其中一条链上,而它的抗性基因在另一条链上.根据表达宿主不同,构建时所选择的载体也会不同。

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