質粒載體是基因工程重要的載體之一。它是以質粒 DNA 分子為基礎構建而成,主要用 于原核生物和植物的基因轉移以及建立基因組文庫和cDNA 文庫。現在分子生物學使用的質粒載體都已不是原來細菌或細胞中天然存在的質粒,而是經過了許多的人工改造,從不同的實驗目的出發,人們設計了各種不同類型的質粒載體。近年來,隨著基因操作技術的 發展,新的有特定用途的質粒不斷出現,質粒載體已成為分子生物學領域內一個備受關注和 進展非常迅速的研究方向。
質粒的一般生物學特性
1.質粒的概念
質粒 (plasmid) 是存在于細胞質中的一類獨立于染色體外的可自主復制的遺傳成分, 絕大多數質粒為共價閉合環狀 DNA,少數是線性。 質粒不僅僅存在于原核生物中,也存在于真核生物及其細胞器。除了酵母的殺傷質粒是一種RNA 分子外,其他所有質粒均為DNA 分子。質粒的大小為1~200kb, 多數在10kb左右,約為細菌染色體的0.5%~3%。
2. 質粒 DNA 的構型
大多數質粒DNA 是環狀雙鏈的DNA 分子,具有三種不同的構型:
①如果兩條多核苷酸鏈均保持著完整的環形結構時,通常呈現超螺旋構型(SC DNA);
② 如果兩條多核苷酸鏈中只有一條保持著完整的環形結構,另一條鏈出現有一至數 個缺口時,稱之為開環 DNA(OC DNA),此即OC構型;
③若質粒DNA 經過 適當的核酸內切限制酶切割之后,發生雙鏈斷裂形成線性分子 (L DNA),通稱L 構型。
在瓊脂糖凝膠電泳中,不同構型的同一種質粒DNA, 盡管分子量相同,由于插入的溴化乙啶 (EB) 量不同,因而具有不同的電泳遷移率,其中SC DNA的泳動速度最快,OC DNA泳動速度最慢,L DNA居中。