[分享] 质粒载体pBR322 [复制链接]

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电梯直达 楼主 发表于 2006-8-26 19:05:20 |只看该作者 |倒序浏览 .pcb{margin-right:0}质粒载体pBR322　　质粒载体pBR322是研究得最多，使用最早且应用最广泛的大肠杆菌质粒载体之一。符号质粒载体pBR322中的“p代表质粒；“BR”代表两位两位研究者Bolivar和Rogigerus姓氏的字首，“322”是实验编号。
　　pBR322是一个人工构建的重要质粒，有万能质粒之称。它是由pSF2124、pMB8及pSC101三个亲本质粒经复杂的重组过程构建而成的。
　　质粒载体pBR322的大小为4361bp，相对分子质量较小的是它第一个优点。优点之二是它带有一个复制起始位点，保证了该质粒只在大肠杆菌的细胞中行使复制的功能。具有两种抗生素抗性基因——氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因，可供转化子的选择标记是它的第三个优点。
　　质粒载体pBR322的第四个优点是具有较高的拷贝数，经过氯霉素扩增以后，每个细胞中可累积1000-3000份拷贝，该特性为重组体DNA的制备提供了极大的方便。
　　同时，由于其为人工构建质粒，虽然带有抗药性基因，但已不能在自然界的宿主细胞间转移，同时应用安全菌株，亦不会引起抗生素抗性基因传播。 本主题由 yiii 于 2011-9-1 15:50:44 移动分享0 收藏1 支持0 反对0

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2-楼 发表于 2007-8-28 04:01:53 |只看该作者 pBR322质粒载体的结构

pBR322质粒载体的基因组图谱如下：
pBR322质粒DNA分子的长度为4363bp，此载体中有两个标记基因，一个是氨苄青霉素抗性基因（Apr），另一个是四环素抗性基因（Tetr）。现在已知pBR322DNA分子共有24种核酸内切限制酶的单一识别位点。其中7种限制酶（从12：00位置按顺时针方向）即EcoRV、NheI、BamHI、SphI、SalI、XmaIII和NruI的识别位点位于四环素抗性基因内部，另
外有2 种限制酶即ClaI和HindIII的识别位点是存在于这个基因的启动区内，在这9个限制位点上插入外源DNA都会导致tetr的失活。3种限制酶即ScaI、PvuI和PstI的识别位点位于氨苄青霉素抗性基因内，在这些位点插入外源DNA则会导致ampr基因的失活。由pBR322质粒载体的结构可知其具有如下优点：（1）具有较小的分子量。经验表明，为了避免在DNA的纯化过程中发生链的断裂，克隆载体的分子大小最好不要超过10Kb。pBR322质粒这种小分子量的特点，不仅易于自身DNA的纯化，而且可容纳较大的外源DNA片段；（2）具有两种抗菌素抗性基因可供作转化子的选择记号，能指示载体或重组DNA分子是否进入宿主细胞以及外源DNA分子是否插入载体分子形成了重组子。标记基因往往可以赋予宿主细胞一种新的表型，这种转化细胞可明显地区别于非转化细胞。当我们把一个DNA片段插入到某一个标记基因内时，该基因就失去了相应的功能。当把这种重组DNA分子转到宿主细胞后，该基因原来赋予的表型也就消失了。要是仍保留了原来表型的转化细胞，细胞内含有的DNA分子一定不是重组子。很显然，既要指示外源DNA是否进入了宿主细胞，又要指示载体DNA分子中是否插入了外源DNA片段，那么这种载体必须至少具有两个标记基因。另外，pBR322质粒载体还具较高的拷贝数，而且经过氯霉素扩增之后，每个细胞中可积累1000~3000个拷贝，这就为重组体DNA的制备提供了极大的方便。

pBR322质粒载体的构建
pBR322质粒载体的构建过程可简单地概括如下：
1、由于pBR322质粒的亲本之一是pMB1质粒，故首先以pMB1为基础，引入Rldrd19质粒的Tn3易位子，得到13.3kb的pMB3质粒；
2、pMB3的分子量显然使得它不适合作为载体，所以要通过在EcoRI活性条件下的消化让它大部分的无用片段失去，留下来的小片段的DNA的黏性末端连接起来后就形成了pMB8质粒（2.6kb）；
3、此时，另外一种pSC101质粒在EcoRI活性条件下消化产生了含有tetr抗性的DNA片断，这个片断和pMB8整合在一起就形成了pMB9质粒（5.3kb）。此时pMB9为ampstetr表型；
4、pMB9已经初步具备载体的功能，为了让它更加完善，我们要让它具备amprtetr性能，即在pMB9上引入pSF2124的Tn3易位子，但Tn3可以来也可以走，为了留住它，我们切去了Tn3中表达转位酶的基因，形成了pBR313质粒。
此后我们兵分两路：一路把pBR313的PstI位点除去，使之成为ampstetr表型的pBR318质粒；
5、；另一路把pBR313的EcoRII的位点切除，使之成为amprtets表形的pBR320质粒。
由此我们的到了两种功能互补的质粒，这样我们只要将他们杂交就可以得到一种接近全能的载体质粒了，这就是pBR322 。
pBR322的应用
了解了pBR322的结构和它的构建过程之后，我们来看pBR322在基因工程中的应用。
pBR322质粒作为一种常用的基因克隆载体，在实际应用中有着非常重要的地位，其中一个突出的例子就是应用pBR322 作为克隆载体对水稻的叶绿体光诱导基因psbA 进行结构分析。
将水稻叶绿体的DNA，用EcoRI核酸限制性内切酶消化之后，放入含有溴化乙锭的低熔点（LMP）的1%琼脂糖凝胶中作电泳分离。从LMP中分离出分子大小为1.8～2.5kb之间的DNA片段，再与同样经过了EcoRI核酸限制性内切酶切割并用碱性磷酸酶作了脱磷酸处理的pBR322质粒连接。然后，将混合物转化到大肠杆菌5346菌株，培养在氨苄青霉素选择平板上，形成Ampr转化子菌落群体。这样就构成了由EcoRI核酸限制性内切酶切割的水稻叶绿体DNA基因组库。用Ampr转化子菌落与32P放射性标记的玉米psbA DNA 探针作菌落杂交，可以分离出其中的阳性克隆体。从这些阳性克隆体中分离出来的重组体质粒DNA，经过进一步的分析，就能测出水稻叶绿体基因psbA的序列。
利用pBR322作为载体重组人体的抑生长激素也是一个经常提到的应用例子。其过程和水稻叶绿体基因重组大同小异，只是除了在质粒载体上插入抑生长激素基因外，还将含有lac操纵子起始部分的片段（包括启动子、操纵区、核糖体结合位点和β－半乳糖苷酶的主要部分）插在抑生长激素基因的旁边。由于有了lac操纵子的控制，重组基因产生的蛋白质的调节就变得比较容易了。