载体质粒简介和原理

简介

    载体质粒是小型环状DNA分子，在基因工程中作为*常用，*简单的载体，必须包括三部分：遗传标记基因，复制区，目的基因。 质粒在所有的**类群中都可发现，它们是独立于**染色体外自我复制的DNA分子。自然界中，质粒是在营养充足时出现的，它在结构、大小、复制方式，每个**的拷贝数，在不同的**体内的繁殖力不同，在菌种之间的转移力等方面都会变化，可能*重要的是质粒所携带的特征的改变。大多数原核生物的质粒是双链环状的DNA分子；但是无论是在革兰氏阳性还是阴性菌体内都可以发现线状质粒。质粒大小变化很大，可从几个到数百个kb。质粒依靠宿主细胞提供的蛋白质进行复制，但也可以使宿主细胞获得质粒编码的功能。质粒复制可以与**的细胞周期同步，导致菌体内质粒的拷贝数较低，质粒复制也可独立于细胞周期，使每个菌体内扩增了成百上千个质粒拷贝。一些质粒在菌种间可自由地转移它们的DNA分子，另一些只转移质粒给同种**，而有些却根本不转移它们的DNA。质粒带有具有许多功能的基因，这些功能包括对***和重金属的抗性、对诱变原的敏感性、对噬菌体的易感或抗性、产生限制酶、产生稀有的氨基酸和**、决定毒力、降解复杂有机分子，以及形成共生关系的能力和在生物界内转移DNA的能力。

基本特征

    质粒（plasmid）是**或细胞染色质以外的，能自主复制的，与**或细胞共生的遗传成分。其特点如下：

是染色质外的双链共价闭合环形DNA

    （covalently closed circular DNA,cccDNA），可自然形成超螺旋结构，不同质粒大小在2-300kb之间，<15kb的小质粒比较容易分离纯化，>15kb的大质粒则不易提取。

能自主复制，是能独立复制的复制子

    其拷贝数可分两类：严紧控制（stringent control）型质粒的复制常与宿主的繁殖偶联，拷贝数较少，每个细胞中只有1个到十几个拷贝；另一类是松弛控制（relaxed control）型质粒，其复制宿主不偶联，每个细胞中有几十到几百个拷贝。每个质粒DNA上都有复制的起点，只有ori能被宿主细胞复制蛋白质识别的质粒才能在该种细胞中复制，不同质粒复制控制状况主要与复制起点的序列结构相关。有的质粒的可以整合到宿主细胞染色质DNA中，随宿主DNA复制，称为附加体，例如**的性质粒就是一种附加体，它可以质粒形式存在，也能整合入**的DNA，又能从**染色质DNA上切下来。F因子携带基因编码的蛋白质能使两个**间形成纤毛状细管连接的接合（conjugation），通过这细管遗传物质可在两个**间传递。