表达载体2014
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表达载体名词解释
载体是指承载或传递某种信息、物质或功能的任何媒介、器具或组织形式。
在不同领域中,载体的类型和特征也不尽相同。
以下是一些常见领域的载体:
1.生物学中,载体通常指承载遗传信息并传递给后代的DNA或RNA 分子;或者指传播病菌或病毒的生物体或物质。
2.化学中,载体可以是纳米材料、分子筛、药物递送系统等,用于输送分子或化合物,提高药物的效果或减少不良反应。
3.通信技术中,载体是指用于传输声音、图像、数据等信息的信号媒介,如光纤、无线电波、互联网等。
4.文化传播中,载体可以是文学、音乐、电影、艺术品等,用于传达思想、文化、美学价值等。
5.商业中,载体可以是广告、促销活动、商标等,作为产品或服务的宣传和推广手段,吸引消费者。
考虑到载体的多样性和变化性,有时需要同时考虑载体和信息、物质或功能之间的相互作用和影响,更好地理解和应用它们。
克隆载体:大多是高拷贝的载体,一般是原核细菌,将需要克隆的基因与克隆载体的质粒相连接,再导入原核细菌内,质粒会在原核细菌内大量复制,形成大量的基因克隆,被克隆的基因不一定会表达,但一定被大量复制。
克隆载体只是为了保存基因片段,这样细胞内不会有很多表达的蛋白质而影响别的工作。
克隆载体(Cloning vector ):携带插入外源片段的质粒或噬菌体,从而产生更多物质或蛋白质产物。
(这是为“携带”感兴趣的外源DNA、实现外源DNA的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。
)其中,为使插入的外源DNA序列可转录、进而翻译成多肽链而设计的克隆载体又称表达载体。
是否含有表达系统元件,即启动子--核糖体结合位点--克隆位点--转录终止信号,这是用来区别克隆载体与表达载体的标志。
表达载体:有的是高拷贝的,有的是低拷贝的,各有各的用处,是一些用于工程生产的细菌,被导入的目标基因会在此类细菌中得到表达,生产出我们需要的产物,导入的基因是由克隆载体产出的。
表达载体具有较高的蛋白质表达效率,一般因为具有强的启动子。
表达载体(Expression vectors)就是在克隆载体基本骨架的基础上增加表达元件(如启动子、RBS、终止子等),是目的基因能够表达的载体。
如表达载体pKK223-3是一个具有典型表达结构的大肠杆菌表达载体。
其基本骨架为来自pBR322与pUC的质粒复制起点与氨苄青霉素抗性基因。
在表达元件中,有一个杂合tac强启动子与终止子,在启动子下游有RBS位点(如果利用这个位点,要求与ATG之间间隔5-13bp),其后的多克隆位点可装载要表达的目标基因。
(RBS位点:1974年Shine与Dalgarno首先发现,原核生物,在mRNA上有核糖体的结合位点,它们是起始密码子AUG与一段位于AUG上游3~10 bp处的由3—9bp组成的序列。
这段序列富含嘌呤核苷酸,刚好与16S rRNA 3,末端的富含嘧啶的序列互补,是核糖体RNA的识别与结合位点。
一、名词解释1、蛋白质工程2、基因组文库3. 多克隆位点4. Southern杂交5. 基因治疗6. 转基因动物7. 显微注射技术8. Klenow片段9. 荧光定量PCR10. 基因芯片11、cDNA文库12、基因枪13. 融合蛋白14. 表达载体15. 限制性核酸内切酶16. Northern杂交17. 逆转录PCR18. 转基因植物19. 体细胞核移植20. DNA改组21、多克隆位点:22、穿梭载体:23. DNA连接酶:24. 核酸分子杂交:25. 融合蛋白:26. 基因敲除:27. 反义核酸技术:28. 荧光定量PCR29. 基因治疗30. 显微注射技术31.基因组DNA文库:32.DNA的复性:33.Tm:34.选择标记基因:35.基因和基因组:36.分子杂交:37.生物技术:38.载体:39.cDNA文库:40.转化:41.黏性末端42.重叠基因:43.基因组文库:44.同尾酶:45.酶切位点二、选择题1、构建cDNA文库时,选用下列哪种载体较好?-------------------------()①质粒②SV40病毒③Ti质粒④YAC(酵母人工染色体)2、在Northern杂交中,探针主要用什么来进行标记?------------------()①同位素②EB(溴化乙锭)③染料④DNA3、构建GST蛋白表达系统的载体是为了是目标蛋白以哪种方式表达?-----()①融合表达②分泌表达③独立表达④包含体表达4、PCR反应中Taq酶常常没有错配碱基纠错功能,因为它没有-----------()①5’-3’聚合酶活性②5’-3’外切酶活性③3’-5’外切酶活性④3’-5’聚合酶活性5、以下哪种酶需要引物?-----------------------------------------()①限制性核酸内切酶②末端转移酶③逆转录酶④DNA连接酶6、II型限制性核酸内切酶的切割位点是-----------------------------------------()①识别序列内②识别序列1000bp以外③识别位点下游24-26bp处④DNA分子任一位点7、Ti质粒中能插入到植物基因组中的DNA区段是-----------------()①复制远点区②毒素蛋白区③T-DNA区④冠婴碱代谢区8、艾滋病病毒HIV是通过下列哪个基因编码的产物识别人体T淋巴细胞的?-----------------------------------------------------()①env ②pol ③gag ④LTR9、T4DNA连接酶能催化下列哪种分子相邻的5'端磷酸基团与3'端羟基末端之间形成磷酸二酯键?----------------------------------------------()①双链DNA ②单链DNA③mRNA ④rRNA10、下列基因中,哪个不能作为基因工程载体的报告基因?---------()①lacZ ②GFP③Ampr ④ori11、基因治疗的载体采用下列哪种载体比较合适?----------------------()①逆转录病毒②Ti质粒③噬菌体④质粒pBR32212、采用原核细胞表达系统的优点之一是可以与下面什么过程直接相连-----()①发酵工程②转基因动物③转基因植物④基因治疗13、以mRNA为模板合成cDNA时,所用的工具酶是-----------------------()①DNA聚合酶I ②DNA连接酶③逆转录酶④核酸酶14、YAC是----------------------------------------------------------()①酵母人工染色体②人工Y 染色体③细菌人工染色体④粘粒15、用Sanger双脱氧法进行DNA测序时,凝胶上读出的序列是-------------()①模板链的②模板链的互补链的③mRNA的④cDNA 的16、同位素标记探针是指在探针上连接----------------------------------()①32P ②生物素③荧光素④酶17、Southern杂交时,探针与膜上的什么成分杂交?---------------------()①DNA ②RNA③蛋白质④染色体18、同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因DNA 与载体DNA 时,酶切片段不能互相连接的是------------------------------------------------------()①目的基因与目的基因之间②载体DNA与载体DNA之间③目的基因与载体DNA之间④目的基因与mRNA之间19、pBR322是一种什么样的载体?---------------------------------()①粘粒②质粒③噬菌体④人工微小染色体20、PCR引物成对存在,位于目的基因的---------------------------()①5'端②3'端③C端④N端21、构建CDNA文库时,选用下列哪种载体较好?------------------------------------()①质粒②SV40病毒③Ti质粒④YAC(酵母人工染色体)22、Northern杂交时,探针与膜上的什么成分杂交?-----------------------------------()①DNA ②RNA③蛋白质④染色体23、以mRNA为模板合成CDNA时,所用的工具酶是--------------------------------------()①DNA聚合酶I ②DNA连接酶③逆转录酶④核酸酶24、BAC是-------------------------------------------------------------------------------------()①酵母人工染色体②人工Y 染色体③细菌人工染色体④粘粒25、用酶促合成法进行DNA测序时,凝胶上读出的序列是-------------------------()①模板链的②模板链的互补链的③mRNA的④cDNA的26、同位素标记探针是指在探针上连接----------------------------------------()①32P ②生物素③荧光素④酶27、同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因DNA与载体DNA时,酶切片段不能互相连接的是--------------------------------------------------------------------------------()①目的基因与目的基因之间②载体DNA与载体DNA之间③目的基因与载体DNA之间④目的基因与mRNA之间28、下列基因中,哪个不能作为基因工程载体的报告基因?----------------()①lacZ ②GFP③Ampr ④ori29、M13噬菌体是---------------------------------------------------------------------()①双链噬菌体②单链噬菌体③质粒④粘粒30、常规PCR反应所用到的酶是-------------------------------------------------()①核酸酶②逆转录酶③DNA连接酶④Taq酶三、填空题1. 世界上成功构建的第一个体外重组DNA分子是在()年完成的。
表达型载体2009-3-5 15:36:02前面已经介绍了基因工程中常用的几种载体系统,包括质粒载体、噬菌体载体、柯斯质粒载体和M13克隆载体等等。
这些载体都由三个基本组成部分——复制基因、选择标记基因和克隆位点组成。
只要具备这三个部分,就可以在基因工程中大显身手。
为了使这些载体更有利于外源DNA片段插入后的筛选工作,不断地引进优秀的选择标记基因,使重组载体分子导入寄主细胞后,寄主细胞可以迅速地表现出抗药性、颜色变化或者其它的表型特征的改变。
为了DNA操作更方便,不断地将克隆位点由单限制酶位点发展成多克隆位点,更有甚者,将克隆位点区的整个核苷酸序列方向变成相反方向,制造出一对一对仅仅只是多克隆位点区取向相反的载体体系。
大部分的改良工作几乎都围绕这几个方面。
但是我们讨论的,仅仅限于用这些载体在较短的时间内获得大量的DNA片段。
至于能否获得基因产物,得到基因编码的蛋白质产物,基本上尚未涉及。
获得基因,除为了分析这个基因外,另外一个重要目的是为了利用这个基因获得这个基因的产物,这需要使该基因实现表达,这正是本节讨论的内容。
1.基因表达的基本过程在这里所指的基因表达过程是指遗传信息从DNA到蛋白质的整个过程。
从“基因与基因工程”一章中已经知道,这也是中心法则所描述的遗传信息流的过程,它包括转录和转译两大阶段。
转录是基因表达的第一步,是遗传信息从DNA分子转移到RNA分子的过程。
实质上就是RNA分子的生物合成过程。
转录过程是以DNA分子中的一条转录链为模板,在RNA聚合酶的催化作用下进行的一系列的RNA 的合成反应。
在“基因与基因工程”一章中我们提到过基因结构。
如果我们把乳糖操纵子结构简单化,可以把它看成由5′端的操纵子结构和随后的基因编码区两大部分组成。
基因编码区对应着蛋白质的各个氨基酸。
5′端的操纵结构是基因的非编码区,对基因表达过程起着重要的控制作用。
它主要由操纵子和启动子组成,又叫做启动子区。
转录的过程恰如一场“田径赛”。
表达载体构建1. 背景介绍表达载体是在分子生物学领域中广泛使用的工具,用于将目标基因导入宿主细胞中并使其表达。
构建高效的表达载体对于基因功能研究和基因工程应用具有重要意义。
本文将介绍表达载体的构建方法及其在基因表达中的应用。
2. 表达载体的构建方法构建表达载体的一般步骤包括选择合适的载体骨架、选择适当的启动子和终止子、插入目标基因序列以及进行转染或转化等操作。
下面将详细介绍表达载体的构建方法。
2.1 选择合适的载体骨架常用的载体骨架包括质粒和病毒载体。
质粒是可以在细菌中复制的DNA分子,通常由起始位点、选择标记和多个限制酶切位点组成。
病毒载体包括腺病毒、慢病毒等,具有高效转染特性。
选择适合自己研究的载体骨架是表达载体构建的第一步。
2.2 选择适当的启动子和终止子启动子是基因表达的起始信号,终止子是基因表达的终止信号。
启动子的选择应根据目标基因的表达需求和宿主细胞的特性进行。
常用的启动子包括强启动子(如CMV启动子)、组织特异性启动子等。
终止子则可以选择常规的转录终止信号。
2.3 插入目标基因序列选择合适的酶切位点,在载体DNA上进行限制性内切酶切割,并将目标基因序列与载体连接。
连接的方法可以是经典的限制性酶切连接、PCR扩增连接、Ligase连接等。
连接完成后,应进行酶切鉴定和测序验证,确保目标基因序列插入准确。
2.4 进行转染或转化将构建好的表达载体导入宿主细胞中,实现基因表达。
转染方法包括化学转染、电穿孔转染、病毒介导转染等,转化方法包括细菌的电转化、植物的农杆菌介导转化等。
3. 表达载体的应用表达载体广泛应用于基因功能研究和基因工程应用,具有重要的实验意义和应用前景。
3.1 基因功能研究通过表达载体,可以实现外源基因的高效表达,进而研究基因的功能、调控机制等。
比如可以通过表达载体将目标基因在细胞中过度表达或进行基因敲除等,来研究该基因在细胞或生物体中的功能。
3.2 基因治疗表达载体在基因治疗中具有重要的应用价值。
质粒载体总结A噬菌体载体表达载体时表达多个基因。
⑥能表达基因组DNA : 昆虫杆状病毒表达系统具有剪切的功能。
⑦对重组蛋白进行定位的功能:如将核蛋 白转送到细胞核上,膜蛋白则定位在膜 上,分泌蛋白则可分泌到细胞外等。
腺病毒载体是目前最为广泛应用的基因 载体,也是唯一基因药物的载体双链 DNA 的分子大小约为36kb.可应用于1.基因治疗2.表达真核基因3. 研制疫苗一类含单链RNA 的动物病毒。
它的基因组含有2条相同的正链RNA 分子,包装成二倍体病毒颗粒。
(1)在大多数情况下, 反转录病毒的肿瘤基因(onc)都能够在正 常的细胞中转录。
2)反转录病毒的寄主 范围相当广,包括无脊椎动物和脊椎动 物。
3)反转录病毒具有强启动子,外源 基因可得到有效表达。
4)反转录病毒不 但感染效率高,而且不招致寄主细胞的死 亡 ①含有能够被真核细胞识别的有效的启 动子。
②有许多种动物病毒,在其感染周 期中都能够持续地复制,使其基因组拷贝 数达到相当高的水平。
③有些动物病毒具 有控制自己复制的顺式元件和反式作用 首先构建一个含多克隆位点和筛选标志的转 移质粒,该质粒含有病毒基因组某段早期序 歹U ;然后将一个含有启动子一外源基因-poly A 的表达盒插入到上述质粒中腺病毒E1、E3或 E4至右侧的ITR 区之间,构建成载有外源基 因的穿梭质粒。
载体的构建: 分离原病毒DN A-删去部分序列一组入选择 性标记基因、目的基因和调控元件一克隆到含 有大肠杆菌复制起始位点的克隆载体一转化 大肠杆菌一获得反转录病毒克隆载体一辅助 细胞系(包装细胞系)一扩增 猿猴空泡病毒 40(Simian vacuolating virus 40, SV40)基因组是一种环形双链的DNA ,其 大小仅有5243bp ,很适于基因操作。
导致人 体癌变的可能性极低,对人体是安全的。
一些 质粒型表达载体带有来自SV40DNA 的个别大片段表达载体。
CRISPR/Cas9-based genome editing technologyA CRISPR/Cas9 vector system for multiplex targeting of genesites in monocot plants亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室华南农业大学 生命科学学院 刘耀光课题组(**************.cn )1. CRISPR/Cas9核酸酶切靶序列原理图5’ NNNNNNNNNNNN GNNNNNNNNNNNNNNNNNNNTarget SitePAMNNNNNNNNNNNN-3’3’ NNNNNNNNNNNNNCCNNNNNNNNNNNN-5’NNNNNNNNNNNNNNNNNNNN5’-G/A NNNNNNNNNNNNNNNNNNNN GUUUUAGAGCUAGA ACGAUA GAAAACUAUUGCCUGAUCGGAAUAAAAUUCas9 nucleaseCleavage sitegenomesequenceRuvC-like domain HNH domainCUUGAAAAAGUGGCACCGAGCGUGGCUUUUUU-3’NGG2 相关载体图谱2.1 CRISPR/gRNA vectors (单子叶植物用) (sgRNA: single guide RNA,简称gRNA):注:用载体骨架长片段隔开U3/U6启动子和gRNA 区可避免未切断质粒被PCR 扩增(短时延伸20秒)见后面)。
这些质粒在E.coli DH10B 繁殖。
2.2 CRISPR/Cas9双元载体(单子叶植物用)pYLCRISPR/Cas9-MH ,原命名pYLCRISPR/Cas9-MTmono (M=monocot; H=HPT ,抗潮霉素基因)pYLCRISPR/Cas9-MB (B=Bar, 抗草苷膦基因)本套载体系统的pCas9为本实验室设计合成的植物优化密码子基因。
什么是重组蛋白?
重组蛋白(recombinant protein)是指应用重组 DNA 或重组 RNA 技术而获得的蛋白质。
重组蛋白工程先应用基因克隆或化学合成技术获得目的基因(gene of interest,GOI),连接到适合的表达载体,导入到特定的宿主细胞,利用宿主细胞的遗传系统,表达出有功能的蛋白质分子。
什么是表达载体?
表达载体(expression vector)是一种可以携带外源基因并在宿主细胞中进行表达的工具,它通常是一种质粒或病毒。
表达载体除了包含外源基因外,还需要包含一些必要的元件,如启动子、终止子、选择标记、筛选标记等。
重组蛋白的表达方式有哪些?
按重组蛋白的表达方式,表达载体大致可分为以下几种:
•单独表达:指目的基因单独编码一个蛋白质,在宿主细胞中以自由形式存在。
这种方式适用于大多数不需要翻译后修饰或结构域相互作用的蛋白质。
•融合表达:指目的基因与其他基因(如伴侣蛋白、纯化标签等)相连接,编码一个含有多个功能区域的融合蛋白,在宿主细胞中
以结合形式存在。
这种方式可以增加目的蛋白的溶解度、稳定性、纯化效率和活性检测等。
•分泌表达:指目的基因与一个信号肽基因相连接,编码一个含有信号肽的前体蛋白,在宿主细胞中经过分泌途径被运输到胞外或胞器内。
这种方式可以避免目的蛋白在胞质中形成包涵体或受到降解酶的作用,也可以实现一些翻译后修饰,如糖基化等。