1.目的:让目的基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代;同时使目的基因能够表达和发挥作用。
2.步骤
(1)用一定的限制酶切割载体,使它出现一个切口。
(2)用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶(同尾酶)切割含有目的基因的DNA片段。
(3)利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处,形成重组DNA分子。
3.基因表达载体的组成:启动子+目的基因+终止子+标记基因+复制原点。
(1)启动子:一段有特殊序列结构的DNA片段,位于目的基因的上游,紧挨转录的起始位点,是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录成mRNA,最终表达出需要的蛋白质。
(2)终止子:一段有特殊序列结构的DNA片段,位于目的基因的下游,使转录在所需要的地方停下来。
(3)标记基因:一般为抗生素抗性基因,便于重组DNA分子的筛选。
(4)复制原点:与特定的受体细胞相匹配,使外源基因在受体细胞中能稳定复制并遗传。
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①目的基因中不能含有所用限制酶的识别序列,否则限制酶会将目的基因切断。
②目的基因要插入启动子与终止子之间才能被转录。
③直接将目的基因导入受体而不构建基因表达载体,可能导致目的基因不表达,原因有:
a.目的基因无复制原点,无表达所需启动子,故不能正常表达。
b.目的基因导入受体细胞后,往往会被该细胞分泌的酶分解消化掉,不能进行表达,目的基因与载体连接,就可以逃过受体细胞的防御系统,免遭破坏。
④将生物的所有DNA导入受体细胞,针对性差,完全靠运气,也无法确定哪些基因导入受体细胞。
⑤构建基因表达载体时,用一种限制酶酶切后,在DNA连接酶的作用下,会出现3种连接物 :目的基因-目的基因连接物、载体-载体连接物、目的基因-载体连接物,可以根据标记基因进行筛选纯化。限制酶单酶切会自身环化和反向连接,双酶切可以避免自身环化和反向连接,有利于目的基因与载体的正确连接。
⑥有时为了满足应用需要,会在载体中人工构建诱导型启动子,当诱导物存在时,可以激活或抑制目的基因的表达。
⑦载体分为克隆载体(用于大量扩增外源DNA的载体)和表达载体(既能扩增又能表达出相应蛋白质的载体)。
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