質粒知識
用途一:基因工程載體
質粒是基因工程中常用的載體,可將目標基因片段重組到質粒中,構成重組基因或重組體。然后通過微生物學的轉化技術,將重組體轉入受體細胞中,使目標基因在受體菌中得以繁殖或表達,從而改變寄主細胞原有的性狀或產生新的物質。
用途二:編碼生物學性狀
質粒能夠編碼某些生物學性狀,如細菌耐藥性、性菌毛、細菌素和毒素等。
用途三:疾病診斷和治療
質粒可用于疾病的診斷和治療。例如,質粒可以攜帶報告基因,用于檢測疾病相關的基因表達或蛋白質活性;質粒還可以用于基因治療,將治療性基因遞送到患者體內,以糾正或補償基因缺陷。
用途四:疫苗研發
質粒可以作為疫苗的載體,將抗原基因插入質粒中,制備成基因疫苗。基因疫苗具有安全性高、穩定性好、易于生產等優點,是疫苗研發的重要方向之一。
用途五:疫苗研發藥物篩選和開發
質粒可以用于藥物篩選和開發。例如,通過構建質粒文庫,可以篩選出與藥物靶點相互作用的蛋白質或基因;質粒還可以用于藥物輸送,將藥物包裹在質粒中,提高藥物的靶向性和療效。
總結
質粒是一種很重要的生物工程載體,在生物醫學領域具有廣泛的應用前景,為疾病的診斷、治療和預防提供了新的思路和方法。
質粒的用途講完了,那我們怎么得到質粒呢?
質粒一般存在于細菌等生物的細胞質中,是一類具有自主復制能力并能表達目的基因的載體;實驗中我們要表達的目的基因五花八門,比如人類基因,鼠源基因,熒光報告基因等等,我們可以直接找實驗室的師兄師姐,看他們用的什么載體,或者查看文獻上用什么載體,然后根據上面提供的信息,通過構建載體的方式表達出我所需要的蛋白;
此處必不可少的要提到偉大的基因工程技術--質粒載體構建,載體構建是分子生物學研究常用的手段之一,主要包括已有載體多克隆位點MCS的改造和已有載體啟動子、增強子、篩選標記等功能元件的改造。
以下是載體構建的基本步驟:
1.獲取目的基因片段
通過現有質粒模板、DNA及CDNA模板PCR 擴增得到所需的目的基因片段或者直接使用全基因合成的方式合成我所需要的目的序列(目的片段上帶有載體的同源臂序列)。
2.選擇合適的質粒
根據實驗目的和要求選擇合適的質粒載體,比如你的質粒要用于包裝慢病毒,可能需要用到慢病毒質粒載體;如果需要做瞬轉,普通過表達載體就可以啦;有時候還會用到有乳糖操縱子的載體。
3.酶切
用合適的限制性內切酶(一般在MCS區選擇)對載體質粒進行酶切,以產生匹配的粘性末端(此處一般不考慮平末端內切酶)。
4.純化
對第一步的目的序列及第三步酶切后的載體質粒進行純化,去除酶切反應中的其他成分。
5.連接
在重組酶的作用下,純化后的目的基因片段與質粒載體進行連接,形成重組質粒。
6.轉化
將連接產物轉化到感受態細胞中,使重組質粒進入細胞內(實驗室常用的感受態細胞有Stbl3、DH5a、TOP10等)。
7.篩選陽性克隆
通過抗性篩選或其他篩選方法,挑取含有重組質粒的陽性克隆。
8.鑒定
對篩選出的陽性克隆進行進一步的鑒定,如酶切鑒定、測序鑒定等,以確保目的基因正確插入到質粒載體中。
補充說明:如何判斷質粒載體構建中,酶切反應是否成功?
1.瓊脂糖凝膠電泳:將酶切產物進行瓊脂糖凝膠電泳。如果酶切成功,會觀察到預期大小的片段。
2.酶切前后分子量對比:通過對比酶切前后質粒的分子量理論值與實際電泳結果進行判斷。
3.單一條帶:如果是單酶切,應出現一條與預期大小相符的條帶,且條帶比較清晰銳利,無明顯拖帶或者涂抹帶;如果是雙酶切,有時會出現兩條或更多條符合預期大小的條帶。
4.對照比較:與設置的陰性對照(即原質粒)的電泳結果進行比較分析,與陰性對照相比,條帶位置和形態應該發生明顯變化。