基因工程运载体应具备的条件
天然的DNA分子可以直接用做基因工程载体吗?
为什么?
基因工程中作为载体使用的DNA分子很多都是质粒(plasmid),即独立于细胞核或拟核外的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的DNA分子。是否任何质粒都可以作为基因工程载体使用呢?其实不然,作为基因工程使用的质粒载体必须满足以下条件。
(1) 必须有一个或多个限制酶的切割位点(而且每种酶切位点最好只有一个),以便目的基因可以插入到载体上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置,还必须是在质粒本身需要的基因片段之外,这样才不至于因目的基因的插入而失活。
(2) 必须具备自我复制的能力,或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。
(3) 必须带有标记基因,以便重组后进行重组子的筛选。一般有两个及以上标记基因,这样在有关的限制酶识别位点上插入外源DNA片段后所形成的重组质粒,至少仍能保留一个标记基因。如大肠杆菌的pBR322质粒携带氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,就可以作为筛选的标记基因。
(4) 必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。
(5) 分子大小应适合,以便提取和在体外进行操作,太大就不便操作。
实际上自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件,真正被用作载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存
②具有有一个或多个限制酶切点,以便与外源基因连接
③具有标记基因,便于进行筛选
④受体细胞无害
附:质粒与寄主细胞
质粒对寄主细胞说:“你看不见我的眼泪,因为我在你肚子里。”
寄主细胞对质粒说:“我能感觉到你的眼泪,因为你活在我心中!”
质粒对寄主细胞说:“没有我,你照样可以生活,所以我没有存在的价值。”
寄主细胞对质粒说:“因为有你,我才可以在含有抗生素的培养基中生存,也因为你的存在,我才有可能表达其他物种的基因,使我的生命更有意义。”
质粒不愿意再受寄主细胞的束缚,想看看外面的世界,终于有一天它找到了机会离开了寄主细胞,然而质粒却从此变成了断了线的风筝,饥寒交迫,不能自主复制,面对外界的威胁,它才知道原先待在寄主细胞中有多舒服,多安全。
有一天质粒找到了转化的机会,重新投入寄主细胞的怀抱。质粒对寄主细胞说:“我离不开你,就像鱼儿离不开水,只有在你这里,我的生命才能得到延续。”