2.M13噬菌體載體的構建
⑴ 在IS區內插入LacZ基因 ⑵在標記基因區內組裝MCS區段
所以能通過a互補在X-Gal/ IPTG平板上識別重組體。這類載體包括了 M13mp8、9 和 M13mp18 、 19等
這類載體的突出優點在于其既可以提供單鏈DNA,也可以提供雙鏈的DNA。其最大的不足在于插入大的DNA片段后表現不穩定,在噬菌體增殖過程中容易發生缺失。所以一般克隆的片段在1kb之內,克隆300-400bp的片段十分穩定。
(三)柯斯質粒載體
1.柯斯質粒載體的特點
柯斯質粒是一類人工構建的含有lDNA的cos序列和質粒復制子的特殊類型的質粒載體,cosmid是cos site carrying plasmid的縮寫。
柯斯質粒的大小為4-6kb,
由3部分組成:
A.多克隆位點區
B. 含有cos位點的lDNA區
C. 復制起始位點和抗性標記區
2.柯斯質粒載體的特性
1、具有l噬菌體的特性 柯斯質粒連接上適宜長度的外源DNA后可以在體外包裝成噬菌體顆粒,并能高效轉導寄主細胞。進入寄主細胞的DNA也能環化和復制,但是不會形成新的噬菌體顆粒,也不能發生溶菌現象。
2、具有質粒載體的特性 能象質粒一樣在寄主細胞內復制,且帶有抗性選擇標記基因,有些還帶有插入失活型的多克隆位點,為重組體的篩選提供了方便。
3、高容量的克隆能力 cos質粒本身很小,只有復制起點、選擇標記和cos位點等構成,所以其克隆上限可達45kb左右。不過由于包裝的限制,其克隆片段至少要達到30kb。
四種常用載體的比較
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質粒 |
λ噬菌體 |
柯斯質粒 |
單鏈噬菌體 |
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克隆DNA大片段 |
±* |
+ |
+ |
- |
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構建基因組文庫 |
- |
+ |
+ |
- |
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構建DNA文庫 |
+ |
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- |
- |
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常規的亞克隆化 |
+ |
- |
- |
- |
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構建新型的DNA結構 |
+ |
- |
- |
- |
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序列分析 |
+ |
- |
- |
+ |
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單鏈探針 |
+** |
- |
- |
+ |
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外源基因在大腸桿菌中的表達 |
+ |
- |
- |
- |
第二節基因操作的工具酶
一、限制性核酸內切酶及其應用
(一)限制性核酸內切酶的發現
當λ(k)噬菌體侵染E.coliB時,由于其DNA中有EcoB核酸酶特異識別的堿基序列,被降解掉。而E.coliB的DNA中雖然也存在這種特異序列,但可在EcoB甲基化酶的作用下,催化S-腺苷甲硫氨酸(SAM)將甲基轉移給限制酶識別序列的特定堿基,使之甲基化。
Eco核酸酶不能識別已甲基化的序列。B
最早分離出的限制內切酶是在1968年,Meselson和Yuan,大腸桿菌B和K菌株,EcoB和EcoK, 是I型的,沒有實用價值。
首個II型限制內切酶是在1970年,由H.O.Smith等從Heamophilus influenzae的Rd菌株中Hind II 。使得DNA分子的體外精確切割成為可能。
從此,相關研究展開。如NEB公司的提取和克隆。目前已純化出3000種限制性內切酶中,其中有30%是在NEB發現的 。
限制性核酸內切酶(restriction endonuclease ):是一類能夠識別雙鏈DNA分子中的某種特定核苷酸序列,并由此切割DNA雙鏈結構的核酸內切酶。切開的是3,5-磷酸二酯鍵。
(二)限制性核酸內切酶的分類
分為I型、II型和III型。
(三)限制性核酸內切酶的命名
1、寄主菌屬名的第一個字母和種名的頭兩個字母組成3個斜體
字母的略語表示酶來源的菌種名稱,如大腸桿菌Escherichia coli 表示為Eco , 流感嗜血菌Haemophilus influenzae 表示為Hin;
2、用一個正體字母表示菌株的類型,比如EcoR、Hind;
3、如果一種特殊的寄主菌株具有幾個不同的限制修飾體系,則用羅馬數字標出,比如Eco R I、 Hin。d III
(四) II型限制性核酸內切酶的基本特性
1、識別位點的特異性
每種酶都有其特定的DNA識別位點,通常是由4~8個核苷酸組成的特定序列(靶序列)。
2、識別序列的對稱性
靶序列通常具有雙重旋轉對稱的結構,即雙鏈的核苷酸順序呈回文結構。
3、切割位點的規范性
交錯切或對稱切(可形成粘性末端或平末端的DNA分子)。