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载体的分类
1、质粒载体
质粒载体,相对分子质量较小、独立于染色体DNA之外的环状DNA(一般有1~200 kb左右,kb为千碱基对),有的一个细菌中有一个,有的一个细菌中有多个。
2、噬菌体载体
利用噬菌体作载体,主要是将外来目的DNA替代或插入中段序列,使其随左右臂一起包装成噬菌体,去感染大肠杆菌,并随噬菌体的溶菌繁殖而繁殖。
3、病毒载体
质粒和噬菌体载体只能在细菌中繁殖,不能满足真核DNA重组需要。感染动物的病毒可改造用作动物细胞的载体。
由于动物细胞的培养和操作较复杂、花费也较多,因而病毒载体构建时一般都把细菌质粒复制起始序列放置其中。使载体及其携带的外来序列能方便地在细菌中繁殖和克隆,然后再引入真核细胞。
扩展资料
功能包括以下几方面。
(1)为外源基因提供进入受体细胞的转移能力。从理论上讲,任何DNA分子均可以物理渗透的方式进入生物细胞中,但这种频率极低,以至于在常规的实验中难以检测到。
某些种类的载体DNA分子本身具有高效转入受体细胞的特殊生物学效应,因此由外源基因与载体拼接所形成的DNA重组分子转入受体细胞的概率比外源DNA片段单独转化要高几个数量级。
(2)为外源基因提供在受体细胞中的复制能力或整合能力。外源基因进入受体细胞后面临两种选择,或者直接整合在受体细胞染色体DNA的某个区域内,作为其一部分复制并遗传,或者独立于受体细胞染色体DNA而存在,在后一种情况下,载体DNA分子必须为外源基因提供独立的复制功能,否则外源基因不可能在受体细胞中复制和遗传。
百度百科-载体
应用原理
转录因子是一种具有特殊结构、行使调控基因表达功能的蛋白质分子,也称为反式作用因子。某些转录因子仅与其靶启动子中的特异序列结合,这些特异性的序列被称为顺式作用元件,转录因子的DNA结合域和顺式作用元件实现共价结合,从而对基因的表达起抑制或增强的作用。
荧光素酶报告基因实验(luciferase assay)是检测这类转录因子和其靶启动子中的特异顺序结合的重要手段。
其原理简述如下:
(1)构建一个将靶启动子的特定片段插入到荧光素酶表达序列前方的报告基因质粒,如pGL3-basic等。
(2) 将要检测的转录因子表达质粒与报告基因质粒共转染293细胞或其它相关的细胞系。如果此转录因子能够激活靶启动子,则荧光素酶基因就会表达,荧光素酶的表达量与转录因子的作用强度成正比。
(3) 加入特定的荧光素酶底物,荧光素酶与底物反应,产生荧光,通过检测荧光的强度可以测定荧光素酶的活性,从而判断转录因子是否能与此靶启动子片段有作用。
扩展资料
应用
植物基因工程
在植物基因工程研究领域,已使用的报告基因有以下几种:胭脂碱合成酶基因(nos)、章鱼碱合成酶基因(ocs)、新霉素磷酸转移酶基因(nptⅡ)、氯霉素乙酰转移酶基因(cat)、庆大霉素转移酶基因、葡萄糖苷酶基因、荧光酶基因等。
nos、ocs这两个基因是致瘤土壤农杆菌(Agrobacterium tumfaciens)的Ti质粒特有的,对Ti质粒进行改造,用相应的致瘤农杆菌转化植物体时,如果外源基因转入植物体中,则这两种报告基因在植物根茎叶中均能表达,不受发育调控,检测时直接用转化体提取液进行纸电泳,染色后在紫外光下观察荧光即可。
nptⅡ、cat及庆大霉素转移酶基因,均为抗生素筛选基因,相关的酶可以对底物进行修饰(磷酸化、乙酰化等),从而使这些抗生素失去对植物生长的抑制作用,使得含有这些抗性基因的转化体能在含这些抗生素的筛选培养基上正常生长,也可以用转化体提取液体,外用同位素标记,放射自显影筛选转化体。
常用的一种报告基因是β-D-葡萄糖苷酶基因,该酶催化底物形成β-D-葡萄糖苷酸,它在植物体中几乎无背景,组织化学检测很稳定,可用分光光谱、荧光等进行检测。
荧光酶基因(luc)是1985年从北美荧火虫和叩头虫cDNA文库中克隆出来的,该酶在有ATP、Mg2+、O2和荧光素存在下发出荧光,这样就可用转基因植物整株或部分直接用X-光片或专门仪器进行检测。
动物基因工程
在动物基因表达调控的研究中,报告基因也被广泛应用。常用的有氯霉素乙酰转移酶基因(cat)、β-半乳糖苷酶基因(LacZ)、二氢叶酸还原酶基因、荧光酶基因等。
cat基因作为报告基因,检测时可通过放射自显影观察。荧光酶基因作为报告基因,具有检测速度快、灵敏度比cat基因高30~1000倍、费用低、不需使用放射性同位素等优点,得到了广泛的采用。
检测因子作用
可通过报告基因的表达,研究蛋白质与蛋白质之间的相互作用。双杂交体系是由报告基因转录调控区、报告基因及一对可以相互作用的杂合反式作用因子组成。
来从上述杂交体系中发展出的单一杂交体系技术,也是根据报告基因表达量的检测筛选出与已知顺式作用元件相结合的未知因子的DNA,该项技术正广泛应用于克隆细胞中含量微弱且用生化手段难以纯化的反式作用因子。
由此可知,报告基因在基因表达调控和基因工程研究中处于非常重要的地位,它是作为外源目的基因能否转化植物体的探路先锋而首先被研究的,在研究植物的基因表达调控方面起着重要的作用,现已推广到真核生物的基因调控领域中。随着基因工程技术日新月异的发展,报告基因这一探路者的作用会更明显。
百度百科-荧光素酶报告基因
百度百科-报告基因
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