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质粒是什么?
质粒是小的圆形DNA片段，双链，自我复制的染色体外结构，在许多微生物中发现。
质粒这个词是由Joshua Lederberg在1952年创造的。
质粒是重要的遗传工具，用于从宿主细胞中引入、操纵或删除某些基因。
质粒的性质
- 它们是存在于细胞中的额外染色体DNA片段。
- 它们是双股结构。细菌中的线性质粒是个例外链霉菌属spp而且包柔氏螺旋体。
- 它们可以独立复制。
- 细胞中缺乏质粒并不影响细胞功能，但细胞中质粒的存在通常是有益的。
- 质粒也被称为性因子、结合子、染色体外复制子或转移因子。
- 拷贝数-拷贝数是指细菌细胞中存在的质粒的拷贝数。通常，小质粒数量多，大质粒数量少。
- 质粒的相容性——这是指两个不同的质粒在同一个细菌细胞中共存的能力。
结构的质粒
1.每个质粒都有一定的基本元素。这些是以下-
- 复制的起源(OR) -这是指链中复制过程开始的特定位置。在质粒中，这一区域是A=T丰富区域，因为在复制过程中更容易分离链。
- 可选择标记站点-该区域由抗生素耐药基因组成，对含有质粒的细菌的鉴定和选择是有用的。
- 启动子区域,这是转录机制装载的区域。
- 引物结合部位——这是单链DNA的短序列，在DNA扩增和DNA测序中很有用。
- 〇多处克隆场所该位点包含多种酶结合和裂解双链结构的序列。
2.质粒的大小从2kb到200kb不等。
3.它是细胞的染色体外成分，细胞的生长和发育不需要它。
4.大多数质粒含有TRA基因，这是转移的基因，在质粒从一个细胞转移到另一个细胞的过程中是必不可少的。
质粒转移
质粒的转移过程动词的词形变化：
- 接合的过程涉及两个细胞:供体细胞和受体细胞。
- 供体细胞形成连接桥，现在作为毛状体并连接到受体细胞上。
- 质粒的一个拷贝从供体细胞转移到受体细胞。
类型的质粒
根据TRA基因质粒的存在可分为两类:
- 接合质粒,这些质粒含有TRA(转移)基因，常见于细菌中。
- Non-conjugative质粒,这些质粒缺乏TRA基因。
根据功能，质粒可分为以下几种:
1.F质粒(生育质粒)
它们含有TRA基因，因此可以从一个细胞转移到另一个细胞。
它们可以在细菌细胞内复制。
它们导致毛状体的合成，这是一种富含蛋白质的长结构，有助于细胞与细胞之间的相互作用。
它还包含一个导致不兼容的序列。
2.R质粒(抗性质粒)
这些质粒包含并将抗生素抗性基因从一个细胞传递到另一个细胞。
抗生素抗性基因保护细菌不受人类药物中的抗生素和土壤中自然存在的抗生素的影响。
这类质粒通常体积大，在细胞中复制数低。
3.Col质粒(大肠霉素质粒)
这些被称为细菌原性质粒，因为它们产生细菌素。
这些蛋白具有杀死缺乏Col质粒的密切相关的细菌细胞的能力。
这些质粒在大肠杆菌．
4.使下降的质粒
这些类型的质粒有能力消化不寻常的物质，如甲苯，樟脑，水杨酸等。
这些质粒在生物体中的存在使各种化学物质和物质得以分解。
5.毒力质粒
这些质粒产生毒力因子，使细菌能够感染其他细胞。含有毒力质粒的细菌能够感染植物、动物和人类细胞。
Ti质粒是存在于根癌土壤杆菌会导致植物的冠瘿病。
功能及应用质粒
- 质粒的重要用途是，它们可以作为载体，将特定的基因插入到其他生物体中，因为它们具有结合基因并在细胞内复制的能力。
- 它们是细菌的一个重要因素，因为它们携带抗生素抗性基因。
- 降解质粒可用于降解对环境构成威胁的工业化学品。
- 由于质粒易于操作，它们也被用于基因治疗。
- 因为质粒是很好的载体(用于将基因从一个有机体转移到另一个有机体的载体/因子)，它们被用于药物传递和其他细胞中的激素生产。
- 质粒是基因水平转移的重要来源。
质粒的例子
| S.N. | 质粒 | 生物 |
| 1. | pBR322 | 大肠杆菌 |
| 2. | pUC19 | 大肠杆菌 |
| 3. | ColE1 | 大肠杆菌 |
| 4. | RP4 | 假单胞菌 |
| 5. | 托尔 | 假单胞菌putida |
| 6. | pTiAch5 | 根癌土壤杆菌 |
| 7. | pUC8 | 大肠杆菌 |
参考文献
- Rozwandowicz, M.， Brouwer, M.， Fischer, J.， Wagenaar, J. A.， Gonzalez-Zorn, B.， Guerra, B.， Mevius, D. J.和Hordijk, J.(2018)。肠杆菌科中携带抗微生物耐药基因的质粒。抗菌化学疗法杂志，73(5), 1121 - 1137。https://doi.org/10.1093/jac/dkx488
- https://blog.addgene.org/plasmids-101-what-is-a-plasmid
- https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-Plasmids.aspx
- https://www.microscopemaster.com/plasmids.html
- https://www.cd-genomics.com/blog/plasmid-fact-sheet-definition-structure-and-application/
- https://www.biotecharticles.com/Others-Article/Plasmids-Types-Functions-and-Applications-187.html
- 质粒克隆载体