克隆载体与表达载体有哪些区别?

摘 要:

克隆载体与表达载体都是人工构建的、独立于染色体之外的环形DNA序列。使用克隆载体的目的是复制大量目的质粒,获取大量目的DNA片段,因此常携带有较强的自我复制元件,拷贝数较高。表达载体结构更复杂,常携带有表达调控元件,如启动子、调节子、抑制子、核糖体结合位点(RBS)、终止子等,其目的是为了调控目标蛋白的表达。

关键词:

克隆载体与表达载体从本质来说都是人工构建的、独立于染色体之外的环形DNA序列,通常都具有质粒复制起始位点、筛选标记,限制性酶切位点或克隆位点等遗传元件。但是,由于克隆载体与表达载体的使用目的不同,作用不同,因此在结构上也有一些区别。

使用克隆载体的目的在于复制足够多的目的质粒,以获取足够多的目的DNA片段。将需要克隆的目的基因与克隆载体的多克隆位点连接,导入大肠杆菌内,质粒会在细菌内大量复制,形成大量的基因克隆,被克隆的基因不一定会表达,但一定会被大量复制。因此克隆载体常携带有较强的自我复制元件,如复制起始位点等,在宿主菌体内的拷贝数较高,在质粒提取时也容易抽提到大量的质粒。但克隆载体不具备表达调控元件。

使用表达载体的目的是利用表达载体克隆外源基因,并在宿主菌中进行外源目的基因的表达,因此相对于克隆载体,表达载体的结构更为复杂,通常会在克隆载体基本骨架的基础上再增加表达调控元件,如启动子(T7)、调节子(LacZ)、核糖体结合位点(RBS)、终止子等,其目的是为了调控目标蛋白的表达。为了保证重组质粒和重组菌株的稳定性,通常表达载体的拷贝数都没有克隆载体高,如以pET为代表的表达载体在大肠杆菌内的拷贝数就比较低。

同时,表达载体还具有如下特点:

(1)多克隆位点位于启动子下游,以使克隆的外源基因得以表达;

(2)具有很强的启动子(Promoter),能为大肠杆菌的RNA聚合酶所识别;

(3)具有抑制子(Repressor),使启动子受到控制。平常条件下启动子被抑制,目的蛋白不表达,只有当诱导时(如加入IPTG作为诱导剂)才能启动转录表达;

(4)具有很强的终止子,以使RNA聚合酶更多的转录克隆的外源基因,而不转录其它无关的基因;

(5)转录产生的mRNA必须具有翻译的起始信号,即SD序列和起始密码AUG等,以便转录后能顺利翻译。

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