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《4第四章 基因克隆的載體-2噬菌體z》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第二節(jié)噬菌體載體(Bacteriophage,簡(jiǎn)稱phage)核酸雙鏈DNA:線性,環(huán)形單鏈DNA:線性,環(huán)形單鏈RNA(少)一、噬菌體的生物學(xué)特性(Bacteriophage,簡(jiǎn)稱phage)是感染細(xì)菌的病毒的總稱。與質(zhì)粒相比除具核酸外,多了蛋白外殼。寄生于細(xì)菌細(xì)胞中,在脫離寄主細(xì)胞后可保持生命,但不能生長(zhǎng)、復(fù)制。含有編碼多種蛋白質(zhì)的基因,但一般是利用寄主細(xì)胞的核糖體合成蛋白質(zhì)進(jìn)行生長(zhǎng)增殖。1.噬菌體的結(jié)構(gòu)和其核酸類型:結(jié)構(gòu):具尾部結(jié)構(gòu)的二十面體型(常見)、無尾部結(jié)構(gòu)的二十面體型、線狀體型核酸類型:最常見的是雙鏈線性DNA、雙鏈DNA:線性,環(huán)形單鏈DNA:線性,環(huán)形單鏈RNA(少
2、)核酸不同的噬菌體之間的核酸分子量的差異也是比較大的。大分子量的噬菌體生命周期比較復(fù)雜;對(duì)寄主的依賴性較低。2.噬菌體的溶菌生命周期噬菌體的生命周期分為溶菌周期和溶源周期只具有溶菌生長(zhǎng)周期的噬菌體顆粒叫烈性噬菌體。烈性噬菌體溶菌生長(zhǎng)的基本過程:1、吸附:吸附到位于感染細(xì)胞表面的特殊接受器上2、注入:噬菌體DNA穿過細(xì)胞壁注入寄主細(xì)胞3、轉(zhuǎn)變:被感染的細(xì)胞成為制造噬菌體顆粒的場(chǎng)所4、合成:大量合成噬菌體特有的核酸和蛋白質(zhì)5、組裝:包裝了DNA頭部和尾部組裝成噬菌體的顆粒6、釋放:合成的子代噬菌體顆粒從寄主細(xì)胞內(nèi)釋放出來1、吸附:吸附到位于感染細(xì)胞表面的特殊接受器上2、注入:噬菌體DNA
3、穿過細(xì)胞壁注入寄主細(xì)胞3、轉(zhuǎn)變:被感染的細(xì)胞成為制造噬菌體顆粒的場(chǎng)所4、合成:大量合成噬菌體特有的核酸和蛋白質(zhì)5、組裝:包裝了DNA頭部和尾部組裝成噬菌體的顆粒6、釋放:合成的子代噬菌體顆粒從寄主細(xì)胞內(nèi)釋放出來3.噬菌體的溶源生命周期溶源生長(zhǎng)周期:是指在感染過程中沒有產(chǎn)生出子代噬菌體顆粒,噬菌體的DNA是整合到寄主細(xì)胞染色體DNA上,成為它的一個(gè)組成部分?,F(xiàn)知道只有雙鏈DNA的噬菌體才具有溶源周期溫和噬菌體:既能進(jìn)入溶菌生命周期又能進(jìn)入溶源生命周期。溶源性細(xì)菌:具有一種完整的噬菌體基因組的細(xì)菌溶源化:用溫和噬菌體感染細(xì)菌培養(yǎng)物使之形成溶源性細(xì)菌的過程整合:噬菌體的DNA是被包容在寄主
4、細(xì)胞染色體DNA中原噬菌體:在溶源細(xì)菌內(nèi)存在的整合的或非整合的噬菌體超感染免疫性:溶源性細(xì)菌不能夠被頭一次感染并使之溶源化的同種噬菌體再感染。溶源周期:1、噬菌體的DNA分子注入細(xì)菌細(xì)胞2、經(jīng)過短暫的轉(zhuǎn)錄之后,需要合成一種整合酶,于是轉(zhuǎn)錄活性被關(guān)閉3、噬菌體的DNA分子插入到細(xì)菌染色體基因組DNA上,變成原噬菌體4、細(xì)菌繼續(xù)生長(zhǎng)、增殖,噬菌體的基因作為細(xì)菌染色體的一部分進(jìn)行復(fù)制。1、噬菌體的DNA分子注入細(xì)菌細(xì)胞2、經(jīng)過短暫的轉(zhuǎn)錄之后,需要合成一種整合酶,于是轉(zhuǎn)錄活性被關(guān)閉3、噬菌體的DNA分子插入到細(xì)菌染色體基因組DNA上,變成原噬菌體4、細(xì)菌繼續(xù)生長(zhǎng)、增殖,噬菌體的基因作為細(xì)菌染
5、色體的一部分進(jìn)行復(fù)制溶源噬菌體的誘發(fā):依賴于阻遏基因與操縱基因的相互作用。阻遏物被一種蛋白酶切割,失活,使噬菌體轉(zhuǎn)錄。需要?jiǎng)h除酶將噬菌體的DNA從大腸桿菌染色體上刪除下來,使之形成環(huán)形的DNA分子,恢復(fù)溶源周期開始時(shí)的狀態(tài)。二、λ噬菌體載體1、特點(diǎn)屬溫和噬菌體,DNA長(zhǎng)約48.5kb,為雙鏈DNA(線性,環(huán)形)。含有cos位點(diǎn)。-------5‘-CGGGGCGGCGACCTCG-3’----------------3’-GCCCCGCCGCTGGAGC-5’---------CleavageLigation(duringpackaging)(afterinfection)GGGCG
6、GCGACCTCG-3’---------------5’-CG+GC-5’---------------3’-GCCCCGCCGCTGGA?噬菌體的cos位點(diǎn)環(huán)形Circularform線性Linearformcos位點(diǎn):?噬菌體黏性末端形成的雙鏈區(qū)域。是包裝蛋白的識(shí)別位點(diǎn)。DNAProteincoatcoscosNonessentialregionLong(left)armshort(right)armExogenousDNA(~20-23kb)λphage12bpλphage48.5kbinlengthLinearorcirculargenome(cosends)溶菌階段(復(fù)制
7、和釋放)溶源階段(整合到寄主染色體上)2、?噬菌體的包裝條件DNA+蛋白外殼(1)cos位點(diǎn):包裝蛋白的識(shí)別位點(diǎn)(2)包裝DNA的大?。阂吧停?8.5KB)的75%~105%,要求λ載體DNA和外源DNA長(zhǎng)度之和在36.5~51kb之間。其DNA中約有20kb是非必需區(qū)段。3、λ噬菌體載體的主要類型(1).插入式載體一種只具有一個(gè)可供外源DNA插入的克隆位點(diǎn)的派生載體。(2).替換型載體(取代型載體)具有成對(duì)的克隆位點(diǎn),在這兩個(gè)位點(diǎn)之間的λDNA區(qū)段可以