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第422章 多分子克隆

作者:小啊小提莫
    到了三级文明,有关克隆,已经研究到了分子水平,也就是分子克隆!

    什么是分子克隆呢?

    在分子水平上提供一种纯化和扩增特定dna p段的方法。常含有目的基因,用体外重组方法将它们插ru克隆载体,形成重组克隆载体,通过转化与转导的方式,引入适合的寄主体内得到复制与扩增,然后再从筛选的寄主细胞内分离提纯所需的克隆载体,可以得到插rudna的许多拷贝,从而获得目的基因的扩增。

    分子克隆是指分离一个已知dna序列,并以vivo方式获得许多复制品的过程。这一复制过程经常被用于增加并获取dna p段中的基因,但也可用来增加某些任意的dna序列,如启动子、非编码序列、化学合成的寡核苷酸或是随机的dna p断。

    将dna p段与载体dna分子共价连接,然后引入寄主细胞,再筛选获得重组的克隆,按克隆的目的可分为dna和a克隆两类。

    a克隆是以rna为原材料,经体外反转录合成互补的dna,再与载体dna分子连接引入寄主细胞。每一a反映一种rna的结构,a克隆的分布也反映了rna的分布。特点是:

    有些生物,如rna病毒没有dna,只能用a克隆;

    a克隆易筛选,因为a库中不包含非结构基因的克隆,而且每一a克隆只含一个rna的信息;

    a能在细菌中表达。a仅代表某一发育阶段表达出来的遗传信息,只有基因文库才包含一个生物的完整遗传信息。

    那么,如何做到这一点呢?

    首先是dna p段的制备!

    常用以下方法获得dna p段:1用限制性核酸内切酶将高分子量dna切成一定大小的dna p段;2用物理方法取得dna随机片段;3在已知蛋白质的氨基酸顺序情况下。用人工方法合成对应的基因片段;4从rna反转录产生a。

    其次是载体dna的选择,这里要知道,什么是质粒。

    质粒是细菌染色体外遗传因子。dna呈环状,大小为1-200千碱基对。在细胞中以游离超螺旋状存在。很容易制备。质粒dna可通过转化引入寄主菌。在细胞中有两种状态,一是‘紧密型‘;二是‘松弛型‘。此外还应具有分子量小,易转化,有一至多个选择标记的特点。质粒型载体一般只能携带10kb以下的dna p段,适用于构建原核生物基因文库,a库和次级克隆。

    柯斯质粒是一类带有噬菌体dna粘性末端顺序的质粒dna分子。是噬菌体-质粒混合物。此类载体分子容量大,可携带45kb的外源dna p段。也能象一般质粒一样携带小片段dna,直接转化寄主菌。这类载体常被用来构建高等生物基因文库。

    而噬菌体dna。常用的λ噬菌体的dna是双链,长约49kb,约含50个基因,其中50的基因对噬菌体的生长和裂解寄主菌是必需的,分布在噬菌体dna两端。中间是非必需区,进行改造后组建一系列具有不同特点的载体分子。λ载体系统最适用于构建真核生物基因文库和a库。

    13噬菌体是一种独特的载体系统,它只能侵袭具有f基因的大肠杆菌,但不裂解寄主菌。13dna在寄主菌内是双链环状分子,象质粒一样自主复制,制备方法同质粒。寄主菌可分泌含单链dna的13噬菌体。又能方便地制备单链dna,用于dna顺序分析、定点突变和核酸杂交。

    接着是dna载体的连接。

    dna分子与载体分子连接是克隆过程中的重要环节之一,方法有:1粘性末端连接。dna p段两端的互补碱基顺序称之为粘性末端,用同一种限制性内切酶消化dna可产生相同的粘性末端。在连接酶的作用下可恢复原样,有些限制性内切酶虽然识别不同顺序,却能产生相同末端。2平头末端连接,用物理方法制备的dna往往是平头末端,有些酶也可产生平头末端。平头dna p段可在某些dna连接酶作用下连接起来,但连接效率不如粘性末端高;3同聚寡核苷酸末端连接。4人工接头分子连接,在平头dna p段末端加上一段人工合成的、具有某一限制性内切酶识别位点的寡核苷酸片段,经限制性内切酶作用后就会产生粘性末端。

    连接反应需注意载体dna与dna p段的比率。以λ或s质粒为载体时。形成线性多连体dna分子,载体与dna p段的比率高些为佳。以质粒为载体时。形成环状分子,比率常为1∶1。

    最后是引入寄主细胞。

    常用两种方法:1转化或转染。方法是将重组质粒dna或噬菌体dna
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