什么是质粒.ppt

1、质粒的分类,动物科技系 09级 临床兽医学 张小暴200 及其他5位同学,一、什么是质粒,绝大多数的生物都是以DNA的形式来储藏其遗传信息。遗传物质要能生生不息地传给后代的首要条件就是它要具有一个可以复制单位，使整个基因体得以复制。原核性复制体有染色体、质粒(plasmids)和噬菌体基因体(phage genome)三类。,质粒的基因体和原核染色体类似，是由双绞炼DNA构成，并以超卷曲的形式存在。它们的基因体约由2,000至150,000个碱基对组成，绝大多数呈环状，但也有极少数是线状构造。在自然环境中它们普遍存在于原核生物细胞内，并和其宿主的许多特殊功能有关。,二、质粒的类型,天然存在的质

2、粒的最有用的分类是基于质粒主要特征来进行的，这种主要特征本质上又是质粒的基因所决定的。根据这一分类方法，把质粒分为以下9种： 1.致育（fertility）质粒或称“F”质粒（“F”plasmid） 仅携带转移基因，并且除了能够促进质粒间有性接合的转移外，不再具备其他的特征，如大肠杆菌中的F质粒。,2.耐药性（resistance）质粒或称“R”质粒（“R”plasmids） 携带有能够赋予宿主细菌对某种或多种抗菌药的耐药性的基因，如抗氯霉素、氨苄霉素或水银。R质粒因其可以通过正常的繁殖传播而在生物学上具有重要的作用。,3.Col质粒（col plasmid） 编码大肠杆菌素，一种能够杀死其他

3、细菌的蛋白，比如大肠杆菌的ColE1. 4.芳香族化合物降解质粒（degradative plasmid） 使宿主菌能够代谢一些通常情况下无法利用的分子，如甲苯和水杨酸，例如，假单胞菌中的TOL质粒。,5.致瘤性质粒（virulence plasmid）或称 毒性质粒 赋予宿主菌致病性，比如根瘤农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）的Ti质粒，能够在双子叶植物中诱导冠瘿瘤。 6.杀伤性质粒 发现于真菌的酵母菌（ yeast ）和黑粉菌的致死颗粒（ killer particles ），其性能如肠杆菌素质粒。但致死颗粒的基因组都为双链 RNA ，不是双链 DNA ，且有蛋白

4、质外壳包围，尤如双链 RNA 病毒。,7.抗生素产生质粒 携带有合成某种抗生素的酶系基因的质粒，赋予宿主细胞合成某种抗生素的性能。 8.酵母菌中的2m质粒和其他质粒 存在于真核微生物酵母菌细胞核中但独立于染色体内的长度为2m 并与组蛋白相结合的 DNA 质粒。酵母菌中还存在其他如编码细菌性纤维素酶的质粒。,9.可能与人类疾病有关的质粒 在较少致病性的霍乱弧菌（Vibrio cholera）的菌株中存在有质粒 P （性因子，促进接合作用）和 V （功能未知），而具有强力致病性的菌株中则没有这样的质粒。质粒 P 和 V 被认为其产物可干扰肠毒素的生物合成和膜运输而减少引起霍乱的可能性。致病的产气荚

5、膜梭菌型 C（Clostridium perfringens Type C ）和引起牙齲的链球菌（Streptococcus ）的突变株都含有质粒，前者的质粒可控制肠毒素的合成，后者的质粒可控制合成不溶性胞外多糖。,此外，按照复制性质，可以把质粒分为两类：一类是严谨型质粒，由DNA多聚酶复制，当细胞染色体复制一次时，质粒也复制一次，每个细胞内只有12个质粒；另一类是松弛型质粒，由DNA多聚酶 复制，当染色体复制停止后仍然能继续复制，每一个细胞内一般有20个左右质粒。,一般分子量较大的质粒属严紧型。分子量较小的质粒属松弛型。质粒的复制有时和它们的宿主细胞有关，某些质粒在大肠杆菌内的复制属严紧型，

6、而在变形杆菌内则属松弛型。,按照质粒是否整合到宿主细胞染色体中分为非整合型质粒和游离型质粒两种。一小类质粒还可以通过将自己插入到宿主细胞染色体中来进行复制。这些整合型质粒后称为“游离型质粒”（episomes）。它以这种形式稳定存在于细胞中很多代，但也会在某些阶段以独立的成分存在。“整合”是一些噬菌体染色体的重要特性。,非整合型质粒和游离型质粒的复制方式,此图为感受态细胞的制备示意图，我们可以看到重组质粒在大肠杆菌中的复制方式,图3 用线性化质粒b2pEGFP-N1-AFP和pEGFP-N1-AFP(CMV坏)转染BHK-21细胞，表达绿色荧光蛋白的照片 A: 线性化质粒2pEGFP-N1-AFP转染BHK-21细胞24 h后出现表达绿色荧光的细胞; B: 线性化质粒pEGFP-N1-AFP (CMV坏)转染BHK-21细胞后未出现表达绿色荧光的细胞; C: 用G418筛选第5d, 线性化质粒2pE