基因工程与重组DNA

质粒

把细菌的主染色体想象成它那本装订成册、不可移动的参考书,而质粒则像它随身携带的一本小活页册子,可以随意复印,甚至传给邻居。质粒是一小段环状DNA,独立于细胞主染色体而存在和复制。

质粒天然存在于细菌中,常常携带一些方便好用的额外基因——例如赋予抗生素抗性的基因——它们并非生存所必需,却可能带来优势。由于质粒体积小、能自我复制、又易于在细胞中进出,它们成了基因工程中最早、也是最常用的载体。

一个经过改造的克隆质粒通常包含:一个复制起点,让它能自我复制;一个可选择标记,比如抗生素抗性基因,使只有携带它的细胞才能在筛选中存活;以及一个或多个限制性酶切位点,用来插入外来基因。把目的基因放进这个小环,再把小环送进细菌,细菌就会把自己和你的基因一起扩增出来。

pUC19是一种经典的实验室质粒,全长仅约2700个碱基对,携带一个抗生素抗性标记和一簇限制性酶切位点,用来嵌入基因。

一个带标记和酶切位点的紧凑小环,就是最常用的克隆载体。

质粒是载体的一种,但并非所有载体都是质粒——病毒和人工染色体也能充当载体,尤其用于较大的插入片段,或用于送进动植物细胞。