金宝搏手机旗舰厅app登录质粒101:质粒是什么?

由Margo R. Monroe

最初发布于2014年1月14日,更新于2020年4月14日。

任何加入分子生物学实验室的新人无疑会被要求设计,修饰或构建质粒。质粒是在细菌细胞中发现的小圆形DNA,并且质粒新的某些人可能需要一些额外的指导,以了解构成质粒的特定组分,为什么每个都很重要。

我们的“金宝搏手机旗舰厅app登录质粒101”系列旨在教育各级科学家和质粒爱好者-作为质粒的介绍。金宝搏手机旗舰厅app登录质粒101将为您提供一般分子生物学知识和技术的概述,并使您有一个坚实的基础知识的理解。我们的任务是策划一个一站式的质粒参考指南,这样你可以花更少的时间研究基础,花更多的时间开发巧妙设计的实验和创新的解决方案,以推进该领域。


什么是质粒?

在最基本的水平上,质粒是小圆形DNA,可从宿主的染色体DNA自主复制。他们主要是在细菌中发现,但也存在于古痤疮和真核生物中天然存在,如酵母和植物。在自然界中,质粒为宿主提供一种或多种功能上的好处,例如抗性抗生素、降解功能和/或毒性。所有天然质粒包含一个起源的复制(控制质粒的宿主范围和拷贝数),并且通常包括对存活的基因,例如抗生素抗性基因。

相反,实验室中使用的质粒通常是人造的,设计用于将外国DNA引入另一个细胞。尽量微小地,实验室创造的质粒具有复制,选择标记和克隆部位的起源。易于改性质粒和质粒在细胞内自我复制的能力使它们为生命科学家或生物工程的有吸引力的工具。

质粒地图_00000
图1:具有下述元素的质粒的地图。

矢量元素 描述
复制起源(ORI) DNA序列允许通过募集复制机械蛋白在质粒中引发复制
抗生素抗性基因 允许选择含有质粒的细菌。
多个克隆网站(MCS) 含有几个限制位点的DNA短片段,使DNA易于插入。在表达质粒中,MCS通常位于启动子的下游。
插入 基因,启动子或其他DNA片段克隆到MCS中进行进一步研究。
启动子区域 驱动靶基因的转录。表达载体的重要组分:确定基因表达的细胞类型和所得重组蛋白的量。
可选的标记 抗生素抗性基因允许细菌进行选择。然而,许多质粒也有可选择的标记用于其他细胞类型。
引物结合位点 作为PCR扩增或测序起始点的短单链DNA序列。利用引物对质粒进行序列验证。

如何在实验室中构建质粒?

由于它们的人工性质,实验室质粒通常被称为“载体”或“构建物”。为了将感兴趣的基因插入载体中,科学家可能会利用多种方法中的一种克隆方法(限制酶,连接独立,网关,吉布森等)。这最终选择克隆方法基于您想要克隆的质粒。无论克隆步骤完成,含有新插入基因的载体转化为细菌细胞,并选择性地在抗生素板上生长。

重要的是,由于分离出质粒的细菌生长迅速,并在生长过程中制造出更多的质粒,因此科学家可以很容易地将质粒分离出来制造大量的质粒在以后的工作中操纵和使用

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科学家如何使用质粒?

通常,科学家使用质粒来操纵靶细胞中的基因表达。特征如灵活性,多功能性,安全性和成本效益使得分子生物学家在广泛的应用中广泛地利用质粒。一些常见的质粒类型包括克隆质粒,表达质粒,基因击倒质粒,报告质粒,病毒质粒,基因组工程质粒。

质粒可用于确实的许多事情包括:

Addgene已编制各种教育资源,以促进质粒在实验室的使用。Addgene分子生物学参考包括有关分子克隆的信息,如何选择质粒载体,分子生物学工具和参考文献以及如何维持您的质粒储备。该指南还包含多种协议和故障排除提示,以使质粒使用尽可能简单和简单。

如果你有一个具体的质粒元素的问题,你想回答或任何主题建议金宝搏手机旗舰厅app登录质粒101系列,请告诉我们在评论中。


注意:Marcy Patrick有助于写这篇文章。

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