一、質(zhì)粒構(gòu)建是分子生物學(xué)研究中最常用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。原理依賴于限制性核酸內(nèi)切酶,DNA連接酶和其他修飾酶的作用,分別對目的基因和載體DNA進(jìn)行適當(dāng)切割和修飾后,將二者連接在一起,再導(dǎo)入宿主細(xì)胞,實(shí)現(xiàn)目的基因在宿主細(xì)胞內(nèi)的正確表達(dá)。
過程如下:
1. PCR擴(kuò)增
首先要對目標(biāo)片段進(jìn)行擴(kuò)增富集。PCR 即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),它是一種用于擴(kuò)增復(fù)制特定 DNA 片段的常用分子生物學(xué)技術(shù)。其特點(diǎn)是能將微量的 DNA 大幅擴(kuò)增,在克隆前獲得大量的目標(biāo)基因片段。
簡要步驟:利用引物設(shè)計軟件如 Primer 5 或 NCBI Primer-BLAST 在線設(shè)計引物并合成后,配制 PCR 反應(yīng)體系:將模板、引物、dNTP酶、反應(yīng)緩沖液和 ddH?O 按比例加入,加好后輕微瞬離,放入 PCR 儀中擴(kuò)增目的片段,擴(kuò)增后通過瓊脂糖凝膠檢測目的片段大小是否正確。
2. 酶切連接
獲得目標(biāo)片段后,要交到載體中,必須借助兩個工具來實(shí)現(xiàn)——酶切工具(限制性內(nèi)切酶)和連接工具(DNA 連接酶)。
簡要步驟:配制瓊脂糖凝膠(常用濃度 1-2%)后點(diǎn)樣,切膠電泳回收目的片段,選擇合適的內(nèi)切酶將目的片段和質(zhì)粒載體同時切割,酶切后的片段再次電泳回收,測定濃度后按比例加入 T4 DNA 連接酶,粘性末端載體、目的片段、緩沖液,進(jìn)行連接后直接轉(zhuǎn)化。
二、質(zhì)粒是必須進(jìn)入受體細(xì)胞的,它不僅是目的基因的載體,也是目的基因能夠在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的工具。
把目的基因重組到質(zhì)粒上主要也是為了能夠讓其在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳,因?yàn)閱为?dú)的目的基因無法再受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳到子代中去,而質(zhì)??梢院芎玫仄鸬揭粋€隨核基因一塊復(fù)制和分配到各代子細(xì)胞中去的作用
一、需要的儀器主要包括:限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶、PCR機(jī)、電泳儀等 。其中,限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶是用于將目標(biāo)基因與質(zhì)粒載體進(jìn)行連接的工具,而PCR機(jī)和電泳儀則用于擴(kuò)增目標(biāo)基因和檢測連接產(chǎn)物 。
二、首先需要一個表達(dá)載體,看你需要原核還是真核,看情況選擇,然后有獲得你需要的目的基因,在兩端加酶切位點(diǎn),將目的基因與載體連接到一起后就完成了質(zhì)粒載體的構(gòu)建了。
一、質(zhì)粒(Plasmid)是一種能自主復(fù)制的環(huán)狀額外染色體DNA元件。它通常攜帶一定數(shù)量的基因,其中有些基因可對不同抗生素產(chǎn)生抗性,該抗性常作為依據(jù),以辨別是否含有此種質(zhì)粒而識別生物體。
許多細(xì)菌除了染色體外,還有大量很小的環(huán)狀DNA分子,這就是質(zhì)粒(plasmid)。質(zhì)粒上常有抗生素的抗性基因,例如,四環(huán)素抗性基因或卡那霉素抗性基因等。
二、質(zhì)粒(plasmid) 廣泛存在于生物界,從細(xì)菌、放線菌、絲狀真菌、大型真菌、酵母到植物,甚至人類機(jī)體中都含有。
從分子組成看,有DNA 質(zhì)粒,也有RNA 質(zhì)粒; 從分子構(gòu)型看,有線型質(zhì)粒、也有環(huán)狀質(zhì)粒: 其表型也多種多樣。細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體。
三、質(zhì)粒(Plasmid)是附加到細(xì)胞中的非細(xì)胞的染色體或核區(qū)DNA原有的能夠自主復(fù)制的較小的DNA分子(即細(xì)胞附殖粒、又胞附殖粒)。大部分的質(zhì)粒雖然都是環(huán)狀構(gòu)型,它存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中,乃至于植物的葉綠體和線粒體等胞器中。然而,1984年,在Streptomyces coelicoler(天藍(lán)色鏈霉菌)等放線菌以及在Borrelia hermsii(赫氏蜱疏螺旋體)等原核生物中,又相繼發(fā)現(xiàn)線形質(zhì)粒。
天然質(zhì)粒的DNA長度從數(shù)千堿基對至數(shù)十萬堿基對都有。質(zhì)粒天然存在于這些生物里面,有時候一個細(xì)胞里面可以同時有一種乃至于數(shù)種的質(zhì)粒同時存在。質(zhì)粒的套數(shù)(copy number)在細(xì)胞里從單一到數(shù)千都有可能。有時有些質(zhì)粒含有某種抗藥基因(如大腸桿菌中就有含有抗四環(huán)素基因的質(zhì)粒)。有一些質(zhì)粒攜帶的基因則可以賦予細(xì)胞額外的生理代謝能力,乃至于在一些細(xì)菌中提高它的致病力。一般來說,質(zhì)粒的存在與否對宿主細(xì)胞生存沒有決定性的作用。它是基因工程最常見的運(yùn)載體。