质粒作为基因工程载体的优势 蒋雪涵 2017141241068.

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1 质粒作为基因工程载体的优势 蒋雪涵

2 01 质粒的发现 02 质粒的特性和种类 03 质粒作为基因工程载体的优势 目 录 04 举例

3 质粒的发现

4 1946年J.Lederberg与E.L.Tatum发现大肠杆菌K-12可通过接合进行基因重组后,又发现了可以传递的遗传因子, 被称为致育因子(fertility factor),称之为质粒。以后的研究又发现, 质粒广泛存在于生物界,从细菌、放线菌、丝状真菌、大型真菌、酵母到植物, 甚至人类机体中都含有质粒。从分子组成看,有DNA质粒,也有RNA质粒; 从分子构型看, 有线型质粒, 也有环状质粒; 从表型看更是多种多样。。

5 质粒的特性和种类

6 质粒的特性和种类 质粒的性质 和转移特点 复制特点 接合型质粒 非接合型质粒 松弛性 紧密型

7 质粒作为基因工程载体的优势

8 01 02 03 04 05 质粒作为基因工程载体的优势 相对分子量小，便于DNA的分离和操作。 有不受核基因组控制的独立复制起始点。
存在抗药性基因等选择性标记，便于含质粒克路出和选择。因此，质粒早已被广泛用于各种基因工程领域中。 01 02 03 04 05 呈环状，使其在化学分离过程中能保持性能稳定. 拷贝数多，使外源DNA可很快扩增。

9 举例 1、相对分子量小，便于DNA的分离和操作。 pBR332质粒 乳酸杆菌基因转化质粒载体
发现乳酸杆菌中提取的质粒大小在1.2～150kb之间 举例 pBR332质粒 E.coli的Pbr322质粒体积小，仅4361bp

10 2、呈环状，使其在化学分离过程中能保持性能稳定.
乳酸杆菌基因转化质粒载体 举例 pBR332质粒

11 举例 3、有不受核基因组控制的独立复制起始点。 。 pBR332质粒 乳酸杆菌基因转化质粒载体 各乳酸杆菌中提取的质粒不同
E.coli的Pbr322质粒带有一个复制起始位点，保证了该质粒只在大肠杆菌的细胞中行使复制的功能。

12 举例 4、拷贝数多，使外源DNA可很快扩增。 。 pBR332质粒 乳酸杆菌基因转化质粒载体
乳酸杆菌载体系统按复制方式的不同可分为两大基本类型：自主复制型质粒载体和染色体整合载体。自主复制型质粒载体具有较高的拷贝数，能够实现外源基因的高表达。染色体整合载体可以整合到宿主菌的染色体上，这类载体通常由噬菌体改建而成。 举例 pBR332质粒 Pbr322质粒在宿主coli中稳定地维持高拷贝数(20-30个/细胞)；若用氯霉素抑制其宿主的蛋白质合成，则每个细胞可扩增到含1000~3000个质粒(约占因组的40%)

13 举例 5、存在抗药性基因等选择性标记，便于含质粒克路出和选择。 pBR332质粒 乳酸杆菌基因转化质粒载体
(1)以糖利用作为选择标记的质粒载体。 (2)以营养缺陷型作为选择标记的质粒载体一类以细菌管家基因缺陷株作为受体菌，在质粒载体上克隆入同源或异源完整的受体菌缺陷基因作为外源基因稳定表达的选择标记。 (3)以互补选择为标记的质粒载体利用质粒选择标记补充宿主染色体中的缺失突变，从而恢复宿主原来的某种特性，并根据这一特性进行选择。 (4)以免疫基因标记的质粒载体。 此外，重金属抗性选择标记，例如镉抗性选择标记、铜抗性选择标记等研究也较多，还有热激蛋白选择标记等其他方法 举例 pBR332质粒 Pbr322质粒有两个选择性抗药标记(氨苄青霉素和四环素)

14 宿主coli中稳定地维持高拷贝数(20-30个/细胞)
质粒作为基因工程载体的优势举例 Pbr322质粒 乳酸杆菌基因转化质粒载体系统 73% 体积小，仅4361 bp 宿主coli中稳定地维持高拷贝数(20-30个/细胞) 每个细胞可扩增到含1000~3000个质粒 大多数乳酸杆菌质粒均为隐蔽型质粒 分离极其容易 可插入较多的外源DNA 乳酸杆菌质粒具有遗传稳定性 结构完全清楚，内切酶可酶解的位点任意选用 乳酸杆菌中小型质粒拷贝数高，一般可达30～50个 有两个选择性抗药标记(氨苄青霉素/四环素) 部分乳酸杆菌质粒复制子宿主范围广泛 可方便地址化作用导入受体细胞 某些乳酸杆菌质粒没有宿主特异性

15 参考文献 Wang TT. Crit Rev Biotechnol, 1997, 17(3): 227-272
Posno M et al. Appl Environ Microbiol, 1991, 57(9): 3 王春凤等. 微生物学通报，2001, 28(2) : 42-45 4 Takala TM. Appl Microbiol Biotechnol, 2003, 60(5): 程小广,元冬娟,江黎明.基因工程乳酸杆菌及其应用[J].生命的化学,2009,29(02): 5 6 Allison GE. Appl Environ Microbiol, 1996, 62(12): 杨隽,李馨.基因工程的克隆载体——质粒[J].黑龙江畜牧兽医,2000(05):35-36. 7 8 易庆,王关林,方宏筠.乳酸杆菌基因转化质粒载体系统及其基因工程研究进展[J].中国微生态学杂志,2000(01):

16 感谢评委的批评指正 THANK YOU FOR WATCHING