基因克隆载体.pptx
上传人:斌斌****公主 上传时间:2024-09-11 格式:PPTX 页数:108 大小:6.2MB 金币:10 举报 版权申诉
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基因克隆载体定义经过不一样路径将承载外源DNA片段(基因)带入受体细胞且能在其中维持DNA分子。也称DNA克隆载体。必备条件1、克隆位点(一个或多个)2、能携带外源DNA片段进入受体细胞:能自我复制,或整入染色体随受体细胞DNA复制而复制。3、有选择克隆子标识基因4、安全性(不含损害受体基因,不任意转入别,尤其人细胞)意义:基因工程随载体系统建立而兴起,构建新载体一直是基础研究优先领域。按克隆载体起源分:质粒~病毒或噬菌体~质粒与病毒或噬菌体DNA组成~质粒与染色体DNA片段组成~3.1质粒克隆载体定义:以质粒DNA为基础构建而成载体,适于原核和植物基因转移、建立基因组文库和cDNA基因文库。构型:2、分子大小:100~102kb复制强度:拷贝数(细胞内质粒与染色体数量之比值)(1)每种质粒在其宿主细胞内拷贝数相对稳定严紧控制型:1~数个拷贝;大质粒松驰控制型:10个以上拷贝;小质粒。经氯霉素处理,宿主中质粒大量扩增(如ColE1拷贝数达3000个)。(2)质粒复制控制原因cop基因:指令宿主合成阻遏物,当质粒复制到一定拷贝数时,阻遏物也合成积累,直到阻止质粒继续复制。rep基因:指令宿主合成一个调整蛋白,促进质粒复制4、质粒不亲合性亲和性质粒:能在同一细胞中复制几个质粒不亲和性(不相容性)质粒:不能在同一细胞中复制质粒意义:宿主细胞内原有质粒与克隆载体质粒必须是亲和性质粒,最好不含内源性质粒5、质粒迁移(1)接合质粒:含tra基因→合成细胞表面物质(鞭毛)→质粒DNA入受体细胞含tra基因质粒称为接合质粒。如F、Ti等不含tra基因质粒称为非接合质粒。如ColE1、pPbS等(2)迁移作用不含tra基因而含bom(oriT)位点质粒,当宿主细胞存在辅助质粒mob基因产物时,即可打开oriT位点,非结合质粒借助接合质粒tra基因产物而迁移入受体细胞。这种现象称~6、显性质粒和隐蔽质粒宿主因含某种质粒而展现出新性状,称为显性(表示型)质粒。显性质粒R质粒:含有氨苄青霉素Ap、氯霉素Cm、卡那霉素Km、四环素Tc、链霉素Sm等药品抗性基因,可作为选择标识。Col质粒F质粒降解质粒Ti质粒隐蔽质粒蓝藻内源质粒二、质粒克隆载体构建基础策略1、能进行有效复制——复制起始位点(最好是多拷贝)2、克隆位点——组装MCS连杆3、选择标识基因——抗性基因,LacZ’基因4、分子尽可能小(转化率高),>15kb,转化率↓↓5、组装各种“元件”,如开启子、终止子等三、质粒克隆载体构建过程:严密试验设计→构建(切割、修饰和连接重组)构建标准1、选取适当出发质粒:含必备元件,如ori、选择标识、克隆位点、开启子和终止子2、正确取得构建质粒克隆载体元件3、组装适当选择标识基因4、选取适当开启子5、构建过程力争简单代表性实例。(一)pBR322及其衍生质粒克隆载体构建Ⅰ、pBR322构建质粒载体命名法则“pBR322”p:质粒(plasmid)BR:两位主要构建者322:试验编号pSC101(最早用于DNA克隆载体),严紧型ColE1松驰型,筛选系统复杂基因克隆载体构建过程(出发质粒:pMB1)R1(沙门氏菌中分离)变异R1drd19(含易位子Tn3Apr)R1drd19Tn3pSF2124ColE1pBR322三个亲本:pMB1、pSF2124、pSC101识别位点:Apr基因区(3个):PstⅠ、ScaⅠ、PvuⅠTcr基因区(7个):BamHⅠ、ScalⅠ、EcoRⅤ、SphⅠ、NheⅠ、NruⅠ、XmaⅢTcr开启子区(2个):ClaⅠ、HindⅢpBR322分子大小:4363bp基因克隆载体基因克隆载体3、优点(1)较小分子量10kb以内DNA分子纯化过程中可防止断裂,pBR322易于本身纯化,且可克隆6kb左右外源DNA(2)较高拷贝数经氯霉素扩培后达1000~3000copys/cell(3)含有两种抗菌素抗性基因可供作转化子选择标识。插入失活(图解)基因克隆载体Ⅱ、pUC18/19质粒载体与pBR322区分:乳糖操纵子一个DNA片段(lacZ`基因)替换Tcr基因;组装了一个多克隆位点(MCS)连杆命名pUC——UniversityofCalifornia科学家首先构建。图3-3。pUC包含四个组成个别:(1)pBR322复制起点(ori)(2)Apr基因,但DNA序列发生改变,不再含原来限制性核酸内切识别位点(3)lacZ`基因(4)在lacZ`基因内部靠近5`端有一段