什么是人工染色体?常用的人工色体有哪些?有什么作用和用途?
酵母人工染色体(yeast:artificial:chromosome,YAC)是早期构建的人工染色体克隆载体,将含有酵母染色体的DNA端粒(telomeric:repeat,TEL)、DNA复制起点(autonomously:replication:sequences,ARS)和着丝粒(centromere,CEN)以及必要的选择标记(HISA4和TRPl)基因和多克隆位点(MCS)的DNA片段克隆到pBR322中,构建成YAC载体。
使用YAC载体时,首先用emphasis:role=italicEcoemphasisR:I和emphasis:role=italicBamemphasisH:I双酶酶切,获得均具emphasis:role=italicBamemphasis:HI和emphasis:role=italicEcoemphasisRI酶切末端的两个DNA片段(双臂),随后与两端具emphasis:role=italicEcoemphasisRI酶切末端的外源DNA连接,构成酵母人工染色体。用电激仪把此人工染色体转化人酵母受体细胞。YAC载体主要是用来构建大片段DNA文库,特别用来构建高等真核生物的基因组文库,并不用作常规的基因克隆。link:xlinkhref=i011301图4-13link、4-14描绘了YAC载体的结构和操作的工作流程。对于emphasis:role=italicBamemphasisHI切割后形成的微型酵母染色体,与外源大片段DNA在该切点相连就形成一个大型人工酵母染色体,通过转化进入到酵母菌后可像染色体一样复制,并随细胞分裂分配到子细胞中去,达到克隆大片段DNA的目的。装载了外源DNA片段的重组子导致插入失活,从而形成红色菌落;而载体自身连接后转入到酵母细胞后形成白色菌落。
这些红色的装载了不同外源DNA片段的重组酵母菌菌落的群体就构成了YAC文库。YAC文库装载的DNA片段的大小一般可达200500kb,有的可达12Mb,由于高等真核生物的基因大多数是多外显子结构并且有长的内含子,大型基因组片段可通过YAC载体转移到动物或动物细胞系中,因而在功能基因和基因组研究中,YAC载体是一个非常有用的进行功能研究的工具。
虽然YAC载体功能强大,但有一些弊端。这主要表现在三个方面:首先,在YAC载体插入的片段会出现缺失(deletion)和基因重排(rearrangement)的现象;其次,容易形成嵌合体,嵌合就是在单个YAC中的插入片段由2个或多个的独立基因组片段连接组成,这种嵌合克隆约占总克隆的5%50%;最后,YAC染色体与宿主细胞的染色体大小相近,影响了YAC载体的广泛应用。
细菌人工染色体是基于大肠杆菌的F质粒构建的、高通量低拷贝的质粒载体,每个环状DNA分子中携带一个抗生素抗性标记、一个来源于大肠杆菌F因子(致育因子)的严谨型控制的复制子emphasis:role=italicoriSemphasis、一个易于DNA复制的由ATP驱动的解旋酶(RepE)以及三个确保低拷贝质粒精确分配至子代细胞的基因座(emphasis:role=italic、parB和parCemphasis)(link:xlinkhref=i011402图4-15link)。
BAC载体的低拷贝性可以避免嵌合体的产生,减小外源基因的表达产物对宿主细胞的毒副作用。BAC载体空载时大小约7.5kb,在大肠杆菌中以质粒的形式复制,具有一个氯霉素抗性基因(CMsuperscriptksuperscript)。外源基因组DNA片段可以通过酶切、连接克隆到BAC载体多克隆位点上,通过电穿孔的方法将连接产物导入大肠杆菌重组缺陷型菌株。
装载外源DNA后的重组质粒通过氯霉素抗性和emphasis:role=italicLac:Zemphasis基因的α-互补筛选。BAC与YAC和PAC(P1:artificial:chromosomes,P1人工染色体)相似,没有包装限制,可接受的基因组DNA大小也没有固定的限制。大多数BAC文库中克隆的平均大小约120kb,然而个别的BAC重组子中含有的基因组DNA最大可达300kb。
人工染色体常用载体
人工染色体载体是科研中的重要工具,如酵母人工染色体(YACs)和细菌人工染色体(BACs)等。YACs是利用酿酒酵母的染色体复制元件构建,通常以环状形式存在,带有复制元件如ARS(自主复制序列)、CEN(着丝粒)和TEL(端粒)等,用于自主复制和染色体分配。选择标记如trp1、leu2、his3和ura3等帮助筛选含有外源DN...
基因工程中常用的载体有什么什么什么和人工染色体
质粒、噬菌体、病毒载体。1、质粒:质粒是环状双链DNA分子,常见于细菌细胞内,也可通过人工方法导入其他生物体内。2、噬菌体:噬菌体是一种侵袭细菌的病毒,有高效表达和克隆扩增外源基因的能力。3、病毒载体:病毒载体是一种将外源基因导入细胞的病毒,有感染性强、表达效率高等优点。常用的病毒载体包括...
...噬菌体载体、柯斯载体、病毒载体、人工染色体载体
6. 人工染色体:容量的巅峰 无论是酵母人工染色体(YAC)的海量储存,还是细菌人工染色体(BAC)的高容量与低拷贝,人工染色体载体提供了存储大片段DNA的解决方案。TAC和MAC这类大容量表达载体,减少了基因沉默的风险。基因工程的载体世界丰富多样,每一种都以其独特的优势,推动着科学的进步。从质粒到噬菌体...
常用的克隆载体有哪些
3. 人工染色体载体:人工染色体是一种人工合成的染色体片段,具有较大的容量,可以容纳更大的基因片段。与质粒和噬菌体相比,人工染色体载体更适合用于克隆大型基因簇或基因组序列。常用的人工染色体载体包括酵母人工染色体和人类人工染色体。它们在基因组研究和生物技术产业中具有广泛应用前景。总之,不同的克隆...
基因克隆载体有哪些
1. 质粒载体:质粒是存在于细菌细胞中的小型环状DNA分子,具备自主复制的能力。在基因工程中,常对质粒进行人工改造,使其携带并表达外源基因,成为常用的基因克隆载体。2.病毒载体:病毒载体是从病毒中提取或构建的用于传递遗传物质到宿主细胞中的工具。它们能够携带较大的基因片段,并在宿主细胞内进行复制...
酵母人工染色体YAC标记基因
在基因工程中,酵母人工染色体(YAC)载体扮演着重要角色,其中最常见的是pYAC4。尽管酵母的天然染色体呈线性结构,YAC载体为了便于操作,通常是环状设计,并融合了大肠杆菌质粒的复制组件和选择标记,以实现其在酵母中的保存和繁殖。YAC载体的核心组成部分是复制元件,包括自主复制序列(ARS)、着丝粒(CEN)...
常用的载体有哪些
人工染色体载体是一种人工构建的染色体结构,具有承载大量基因片段的能力。与病毒载体和质粒载体相比,人工染色体载体具有更高的容量,可以承载更大的基因片段,并且具有更低的宿主细胞毒性。人工染色体载体在基因治疗和基因功能研究中具有广泛的应用前景。它们通常用于长期稳定的基因传递和表达,特别是在需要大量...
人工染色体克隆载体有哪些作用?
人工染色体载体实际上是一种“穿梭”载体,含有质粒载体所必备的第一受体(大肠杆菌)内源质粒复制起始位点(ori),还含有第二受体(如酵母菌)染色体DNA着丝点、端粒和复制起始位点的序列,以及合适的选择标记基因。这样的载体与目的DNA片段重组后,在第一受体细胞内按质粒复制形式进行高拷贝复制,再转入...
人工染色体的常用人工染色体
细菌人工染色体(BAC)是以细菌F因子为基础构建的细菌克隆载体。BAC克隆容量可以达300,可以通过电穿孔导入细菌细胞。特点拷贝数低,稳定,比YAC易分离。 P1噬菌体载体是在P1噬菌体的基础上构建的克隆载体,用于克隆真核基因组DNA。P1派生人工染色体(PAC)是将BAC和P1噬菌体载体二者优点结合起来的克隆体系,...
克隆载体有哪些
克隆载体主要有质粒载体、噬菌体载体、病毒载体和人工染色体载体。1. 质粒载体:质粒是细菌染色体外的遗传物质,具有自主复制的能力。质粒载体常被用于克隆和基因表达研究,因为它们易于操作,并且可以在细菌中稳定存在。许多常用的克隆载体,如pBR322和pUC系列,都是以质粒为基础构建的。2. 噬菌体载体:噬菌...
毛莺华意:[答案] 人工染色体指人工构建的含有天然染色体基本功能单位的载体系统.包括酵母人工染色体(YAC)、细菌人工染色体(BAC)、P1派生人工染色体(PAC)、哺乳动物人工染色体(MAC)和人类游离人工染色体(HAEC).
双辽市15632256319: 人工染色体的概念 - ?
毛莺华意: 人工染色体 artificial chromosome
双辽市15632256319: 基因工程的宿主细胞是什么高中必修二 - ?
毛莺华意:[答案] 基因工程常用载体和其相应宿主细胞 pUC 系列质粒载体:大肠杆菌 λ噬菌体:大肠杆菌 BAC(大肠杆菌人工染色体):大肠杆菌 YAC(酵母菌人工染色体):酵母菌 pRS 系列酵母质粒载体:酵母菌 pcDNA 系列质粒:哺乳动物细胞(动物/大肠杆...
双辽市15632256319: 什么是细菌人工染色体 - ?
毛莺华意: 细菌是没有染色体的 染色体在真核细胞分裂(有丝分裂或者是减数分裂)时凝缩成的特定结构的小体称为染色体 广义的细菌即为原核生物是指一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作拟核区(或拟核)的裸露DNA的原始单细胞生物,包括真细菌和古生菌两大类群.人们通常所说的即为狭义的细菌,狭义的细菌为原核微生物的一类,是一类形状细短,结构简单,多以二分裂方式进行繁殖的原核生物,是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体,是大自然物质循环的主要参与者. 所以说在细菌里没有染色体 .
双辽市15632256319: 什么叫人造微小染色体? 有哪些种类?各自的作用是什么? - ?
毛莺华意: 为了在细胞世代中保持其稳定性,染色体起码应具备3个结构要素,那就是有一个DNA复制起点;一个着丝粒(centromere)使细胞分裂时两个姊妹染色单体能平均分配到子细胞里;最后,在染色体的两个末端必须有端粒(teloxnere),使DNA能完成复制.近年来人们采用分子克隆技术把真核细咆染色体的复制起点、着丝粒和端粒的DNA片段分别克隆成功.并且把它们互相搭配或改造而构成所谓“人造微小染色体” (artificial minichromosornes),以研究这3种成分的结构与功能. 人造微小染色体现仅限于酵母菌系统的研究.
双辽市15632256319: 细菌人工染色体 - ?
毛莺华意: 细菌人造染色体(Bacterial Artificial Chromosomes BAC) 细菌人造染色体通常是在大肠杆菌性因子F质粒的基础上构建的,命名为pBACs,其装载量范围在50 - 300 kb之间.各种类型的pBACs在大肠杆菌受体菌只能维持单一拷贝. pBACs主要适用于: 克隆大型基因簇(gene cluster)结构 构建动植物基因文库
双辽市15632256319: BAC质粒是什么? - ?
毛莺华意: 细菌人工染色体(Bacterial artificial chromosome,BAC)是指一种以F质粒(F-plasmid)为基础建构而成的细菌染色体克隆载体,长用来克隆150kb左右大小的DNA片段,最多可保存300kb个碱基对. 该质粒主要包括oriS,repE(控制F质粒复制)和parA、parB(控制拷贝数)等成分.以BAC为基础克隆的载体成嵌合体的频率较低,转化效率高,而且以环状结构存在于细菌体内,易于分辨和分离纯化,已被科学界广泛接受.
双辽市15632256319: 植物基因工程最常用的质粒载体是 - ?
毛莺华意: 常用基因工程载体有: 细菌质粒(克隆); λ噬菌体(克隆); 柯斯质粒(克隆); 穿梭质粒(克隆/表达); 细菌人工染色体(克隆/表达); 酵母人工染色体(克隆/表达); Ti质粒及其衍生载体(转化).