质粒载体的组成要素与主要类型及作用与应用！

　　质粒载体是以质粒DNA分子为基础构建而成的基因载体，在基因工程等领域应用广泛，以下是关于它的详细介绍：

　　一、基本概念

　　定义：质粒载体是插入了外源目的基因，且由限制性内切核酸酶修饰过的质粒DNA序列，可将目的基因通过转化或转导的方法导入宿主细胞，进行重组、筛选、扩增。

　　质粒来源：质粒是一种裸露的、结构简单的双链环状DNA分子，大小在1-200kb不等，独立于细菌染色体之外，存在于细胞质中，具有自我复制能力，能在子代细胞中保持恒定的拷贝数，并表达所携带的遗传信息。

　　二、组成要素

　　复制子：含有DNA复制起始位点的一段DNA，也包括表达由质粒编码的复制必需的RNA和蛋白质的基因，能使质粒在宿主细胞内自主复制。

　　选择性标志：对于质粒在细胞内持续存在必不可少。常见的是编码抗生素抗性的基因，如氨苄青霉素、氯霉素、四环素和卡那霉素抗性基因等，转化的宿主菌一般为抗生素敏感型，获得质粒后能在有抗生素的平板上生长，从而达到筛选目的。此外，对λ噬菌体感染的免疫（即λ阻抑物）也可作为选择标志，有时也会用到一些隐性标志。

　　克隆位点：通常是限制性内切核酸酶切割位点，外源性DNA可由此插入质粒内，且不影响质粒的复制能力，或为宿主提供选择性表型。一般含有一多克隆位点或多位点接头，包含约20个串联排列的限制性内切核酸酶位点，这些位点在载体内通常是独一无二的，可防止插入片段插入不恰当的位置。

　　三、主要类型

　　1、按复制类型分类

　　严紧控制型质粒载体：其复制酶系与染色体DNA复制共用，只能在细胞周期的一定阶段进行复制，当细胞染色体停止复制时，质粒也就不再复制，拷贝数较少，大约1-几个。

　　松弛控制型质粒载体：复制酶系不受染色体DNA复制酶系的影响，在整个细胞生长周期中随时都可以复制，在染色体复制已经停止时质粒仍能继续复制，拷贝数较多，几十至几百。

　　2、按功能分类

　　抗性质粒载体：携带抗生素抗性基因，使宿主菌具有对抗生素的抗性，带有氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因，可用于筛选含有该质粒的细菌。

　　致育因子质粒载体（F质粒）：介导细菌接合，能够使不具有接合能力的细菌获得接合传递的能力。

　　Col质粒载体：编码大肠杆菌素，可抑制或杀死其他近缘细菌，有利于宿主菌在竞争环境中生存。

　　降解质粒载体：可分解难降解物质，如某些质粒可编码降解石油、农药等有机污染物的酶类，使宿主菌能够在含有这些污染物的环境中生长。

　　侵入性质粒载体：增强宿主致病力，帮助细菌更好地侵入宿主组织或逃避宿主免疫系统的攻击。

　　隐秘质粒载体：无已知表型效应，可能在某些特定条件下发挥作用，或具有尚未被发现的功能。

　　四、作用与应用

　　基因克隆：可用于大量增殖克隆基因，将目的基因插入质粒载体，转化到宿主细胞中，随着宿主细胞的繁殖，质粒载体也大量复制，从而获得大量的目的基因片段。

　　基因表达：构建表达载体，使目的基因在宿主细胞中表达出相应的蛋白质产物，用于研究蛋白质的结构和功能、生产药用蛋白等，如利用大肠杆菌表达人胰岛素基因，生产胰岛素用于治疗糖尿病。

　　基因治疗：将治疗基因导入患者体内，可用于治疗遗传病、癌症、感染性疾病等多种疾病。例如，将正常的基因通过质粒载体导入到患有遗传性疾病的患者细胞中，以纠正或补充有缺陷的基因功能。

　　药物筛选：构建各种药物筛选系统，如基于荧光素酶的报告基因检测系统，可用于快速筛选药物对特定基因或信号通路的作用，通过观察荧光素酶的表达情况，判断药物是否对目标基因或信号通路产生影响。

　　构建基因文库：用于建立基因组文库和cDNA文库，将生物的基因组DNA或cDNA片段插入质粒载体，转化到宿主细胞中，形成一个包含该生物全部基因或部分基因的文库，为基因的克隆和功能研究提供材料。

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