质粒是什么
细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA分子,能稳定地独立存在于染色体外,并传递到子代。现代基因工程技术中常用的质粒大多数是经过改造或人工构建的,常含抗生素抗性基因,是重组DNA技术的重要工具,常应用于基因的过表达、沉默、敲除,双荧光素酶报告质粒构建。可以进行编码基因、microRNA、lncRNA的功能研究、启动子活性、转录因子及3’UTR调控研究等。
质粒的扩增
它具有自主复制和转录能力,能在子代细胞中保持恒定的拷贝数并表达所携带的遗传 信息。质粒的复制和转录要依赖于宿主细胞编码的某些酶和蛋白质,如离开宿主细胞则不能 存活,而宿主即使没有它们也可以正常存活。
不同载体工具比较
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表达系统 |
DNA 真核表达载体 |
重组腺病毒 |
重组慢病毒 |
重组腺相关病毒载体 |
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载体基因特性 |
双链 DNA 质粒 |
双链 DNA 病毒 |
RNA 逆转录病毒 |
单链 DNA 病毒 |
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作用细胞类型 |
转染绝大多数细胞,但转染效率低 |
感染绝大多数细胞,包括分裂 期、非分裂期细胞 |
感染绝大多数细胞,包括分裂 期、非分裂期细胞 |
血清型特异 |
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基因表达特点 |
DNA 质粒游离于宿主基因组 外,瞬时表达外源基因 |
腺病毒基因游离于宿主基因组 外,瞬时表达外源基因 |
慢病毒基因组整合宿主基因组, 长久稳定表达外源基因 |
感染后细胞内形成伴随体 (episome)或 低频整合于 19号染色体短臂特定位点 |
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转录和翻译 |
DNA→mRNA →Protein 环节少,外源蛋白翻译能力强 |
DNA→mRNA →Protein 环节少,外源蛋白翻译能力强 |
病毒逆转录→ DNA→mRNA →Protein 环节少,外源蛋白翻译能力弱 |
DNA→mRNA →Protein |
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蛋白表达丰度 |
中 |
高 |
中 |
中 |
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表达时间(细胞,天) |
1-2 |
1-2 |
3-4 |
1-2 |
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表达时间(动物,天) |
无 |
3-4 |
14 |
14-28 |
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表达周期 |
7 天左右 |
14 天左右 |
整合宿主基因组,稳定表达 |
3-6 个月 |
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滴度 |
无 |
1011-12pfu/ml |
107-9TU/ml |
1012-13vg/ml |
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滴度检测方法 |
无 |
抗原抗体免疫染色试剂盒 |
qPCR 整合DNA |
qPCR 非整合DNA |
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包装要求 |
无 |
中包/滴度 大包/滴度 |
中包/滴度 大包/滴度 |
中包/滴度 大包/滴度 |
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克隆容量 |
可插入 10kb 以上片段 |
可插入高达 5kb 外源片段,滴度随插入片段长度增加而降低 |
可插入不超过4kb 外源片段, 滴度随插入片段长度增加而降 低,尽量不带荧光标记 |
不超过 2.5kb 的外源基因片段, 滴度随插入片段长度增加而降低 |
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免疫原性 |
低 |
高 |
低 |
低 |
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整体实验 |
不推荐 |
有报道,高免疫原性,根据客户需求选择 |
低免疫原性,推荐使用 |
低免疫原性,推荐使用 |
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自主复制能力 |
无 |
无 |
无 |
无 |
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是否可扩增 |
宿主细菌中可扩增 |
在 HEK293 中 可扩增 |
需要特殊包装系统和包装环境 |
需要特殊包装系统和包装环境 |