基因工程的载体和工具酶-2
2、pUC质粒载体
1987年,J.Messing和J.Vieria采用MCS技术在pBR322基础上构建的。
结构:
(1)来自于pBR322的Ori
(2)氨苄青霉素的抗性基因(ampr)。但核苷酸序列发生了变化
(3) LacZ′基因
编码β—半乳糖酶的α—肽链即氨基末端。
(4)MCS区段
是一段用于插入外源DNA片段的特定区域,由一系列的紧密相连的限制性内切酶位点组成,而且每个限制性内切酶位点在整个载体中是唯一的。
与pBR322相比, pUC质粒载体优点:
(1)具有更小的分子量和更高的拷贝数
如pUC8为2 750bp,pUCl8为2 686bp,控制质粒复制rop基因的缺失,平均每个细胞即可达500~700个拷贝
(2)适用于组织化学法检测重组体
通过a-互补作用,利用菌落颜色筛选重组子。
(3)具有多克隆位点区段(MCS)
可以定向克隆防止载体自我连接。
二、噬菌体载体
(一)l噬菌体载体
1. 噬菌体的生物学特性
烈性噬菌体:只具有溶菌生长周期
温和噬菌体:具有溶源生长周期和溶菌生长周期
溶菌周期指噬菌体将DNA注入寄主细胞后很快环化,然后进行自我复制、蛋白衣壳合成和新噬菌体颗粒的组装,最后使寄主细胞破裂而释放出大量的子代噬菌体。
溶源周期中,注入寄主细胞的噬菌体DNA是整合到寄主细胞染色体上并可以随着寄主细胞的分裂而进行复制。
整合了一套完整的噬菌体基因组的细菌被称为溶源性细菌。在溶源性细菌内存在的整合或非整合的噬菌体DNA被称为原噬菌体。
2. l噬菌体的生物学特性
⑴组成:蛋白质外壳和线状双链DNA分子组成。
lDNA长度为48502bp,在分子两端各有12个碱基的单链互补粘性末端。当其注入到寄主细胞中后,可以迅速通过这两个粘性末端的互补作用形成双链的环形DNA分子。上述通过粘性末端互补形成的双链区被称为cos位点(cohesive end site).
⑵是一个温和噬菌体
一般以溶源生长进行增殖,胁迫条件下也会进入溶菌生长周期。
⑶复制
溶源周期随溶源细菌染色体一起复制
溶菌周期的早期是“θ”复制,晚期进行滚环复制
⑷基因组成
lDNA至少包括61个基因,大多基因按功能相似性成簇排列,其中一部分为噬菌体生命活动的必须基因,另一部分约1/3为非必须区段。
3. l噬菌体载体的类型
插入型 (Insertion vectors )
这种载体仅仅有一个可供外源DNA插入的克隆位点。
如:λgt10 、 λgt11
克隆能力小,不到10kb
置换型 (Replacement vectors)
这种载体具有两个对应的酶切克隆位点,在两个位点之间的λDNA区段是λ噬菌体的非必需序列,可以被外源插入的DNA取代。
如Charon 4 载体
克隆能力大,20~25kb
(二)M13噬菌体
1、丝状噬菌体M13噬菌体的生物学特性
⑴是单链闭合环状噬菌体
只能感染雄性细菌,外形成丝状,基因组DNA长约6.4kb,可分为10个区和507 bp基因间隔区(IS区),该区可以接受外源DNA的插入而不会影响到噬菌体的活力。这是该噬菌体能用于单链DNA载体的重要前提。
⑵复制与增殖