【正文】 ori)區(qū)的功能 ? 將 ori區(qū)克隆到一個(gè)不能自主復(fù)制的環(huán)狀雙鏈 DNA分子上并引入到原核細(xì)胞后 ， 該重組 DNA具有自主復(fù)制能力 。 ? 在大多數(shù)質(zhì)粒中 ， 與復(fù)制有關(guān)的蛋白質(zhì)基因位于它們的作用位點(diǎn) —— ori序列附近 ， 因此 ori位點(diǎn)周?chē)男》秶?DNA是質(zhì)粒復(fù)制所必需的 。 在革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌中大多數(shù)質(zhì)粒是以滾環(huán)方式復(fù)制。 革蘭氏陰性細(xì)菌中多數(shù)質(zhì)粒是以 θ型方式復(fù)制， R R100等是單向復(fù)制， F、 R6k等是雙向復(fù)制類(lèi)型。 質(zhì) 粒 復(fù) 制 子 拷 貝 數(shù) pBR322及其衍生質(zhì)粒 pMB1 1520 pUC系列質(zhì)粒 pMB1 500700 pACYC及其衍生質(zhì)粒 p15A 1012 pSC101及其衍生質(zhì)粒 pSC101 ∽ 5 ColE1 ColE1 1520 幾種常見(jiàn)質(zhì)粒載體所攜帶的復(fù)制子 質(zhì)粒的復(fù)制主要是通過(guò) θ型復(fù)制和滾環(huán)復(fù)制兩種方式之一進(jìn)行的，其中以 θ型復(fù)制為主。 復(fù)制起點(diǎn)是復(fù)制子起始復(fù)制的部位，作為一個(gè)復(fù)制子，至少需要有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，即 ori位點(diǎn)。 ? 控制拷貝數(shù)的基因存在質(zhì)粒上，同時(shí)也是宿主和質(zhì)粒相互作用的結(jié)果。 含有松弛型質(zhì)粒的菌株在含有氯霉素的培養(yǎng)液中細(xì)胞分裂受到抑制，染色體 DNA也停止了復(fù)制，但所含的 ColEl質(zhì)?？沙掷m(xù)復(fù)制 10~15小時(shí)，直到每一個(gè)細(xì)胞中含有 1 000~3 000個(gè)質(zhì)粒。通常每個(gè)細(xì)胞含有 10100個(gè)拷貝，屬于高拷貝質(zhì)粒。 如 F質(zhì)粒，每個(gè)細(xì)胞中只有 12個(gè)拷貝，它們的復(fù)制受到嚴(yán)格控制，屬于嚴(yán) 謹(jǐn) 型質(zhì)?；虻涂截愘|(zhì)粒。 ? 質(zhì)粒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制時(shí)受到控制而與染色體復(fù)制同步進(jìn)行，被稱(chēng)為嚴(yán) 謹(jǐn) 型質(zhì)粒。一般而言，質(zhì)粒的拷貝數(shù)與其分子質(zhì)量成反比關(guān)系，分子質(zhì)量大的拷貝數(shù)低，分子質(zhì)量小的拷貝數(shù)高。 質(zhì)粒的拷貝數(shù)是指同一質(zhì)粒在每個(gè)細(xì)胞中的數(shù)量，不同的質(zhì)粒在同一細(xì)胞中的拷貝數(shù)有差異。 第二節(jié) 質(zhì)粒的遺傳特征 一、 質(zhì)粒的大小和拷貝數(shù) 質(zhì)粒的大?。阂苑肿淤|(zhì)量 MD或堿基對(duì)數(shù) kb表示， 1MD的雙鏈 DNA=。 其規(guī)則是： ?質(zhì)粒的名稱(chēng)一般由三個(gè)英文字母及編號(hào)組成，第一個(gè)字母一律用小寫(xiě) p表示，后兩個(gè)字母應(yīng)大寫(xiě)，可以采用發(fā)現(xiàn)者人名、實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng)、表型性狀或其他特征的英文縮寫(xiě)。 隨著研究工作的深入和發(fā)展，愈來(lái)愈多的含有質(zhì)粒的微生物新類(lèi)群和新質(zhì)粒被發(fā)現(xiàn)，由于缺乏統(tǒng)一的命名規(guī)則而導(dǎo)致文獻(xiàn)中質(zhì)粒名稱(chēng)的混亂。 一、質(zhì)粒的發(fā)現(xiàn) 二、質(zhì)粒的命名原則 質(zhì)?？梢砸罁?jù)其表型效應(yīng)、大小、復(fù)制特性、轉(zhuǎn)移性或親和性差異劃分為不同的類(lèi)型。 ?70年代末，隨著遺傳工程的崛起，質(zhì)粒作為載體己被廣泛應(yīng)用在遺傳工程和分子生物學(xué)的研究中。 ?日本學(xué)者 (1957年 )報(bào)道了志賀菌 (Shigella)中質(zhì)粒介導(dǎo)抗生素抗性的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。 因此 ， 對(duì)質(zhì)粒的研究無(wú)論在理論上或應(yīng)用上均具有十分重要的意義 ， 是現(xiàn)代生物學(xué)研究中的重要課題之一 。 在基因工程和分子生物學(xué)的發(fā)展過(guò)程中 ， 質(zhì)粒也起著非常重要的作用 。 如抗藥性質(zhì)粒和降解性質(zhì)粒就能使宿主細(xì)胞在有相應(yīng)藥物或化學(xué)毒物的環(huán)境中生存 。 自 20世紀(jì) 80年代中期以來(lái) ， 在鏈霉菌 、 酵母 、 絲狀真菌等微生物中都發(fā)現(xiàn)了線(xiàn)狀 DNA質(zhì)粒 ， 甚至還有 RNA質(zhì)粒 。第六章 質(zhì) 粒 (plasmid) 質(zhì)粒： 是指存在于細(xì)菌、真菌等微生物細(xì)胞中、獨(dú)立于染 色體外、能進(jìn)行自我復(fù)制的遺傳因子。 a、 可以整合到染色體上 ， 又可以游離于染色體外 （ 附加體 ） b、 質(zhì)粒通常是共價(jià) 、 閉合 、 環(huán)狀雙鏈 DNA(covalent closed circular DNA， 簡(jiǎn)稱(chēng) cccDNA)， c、 分子大小范圍從 l kb左右到 1000 kb。 質(zhì)粒對(duì)宿主細(xì)胞是非必需的 ， 但在某些條件下 ， 質(zhì)粒能賦予宿主細(xì)胞以特殊的機(jī)能 ， 從而使宿主得到生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì) 。 質(zhì)粒也像染色體一樣攜帶編碼多種遺傳性狀的基因 ， 并授予宿主細(xì)胞一定的遺傳特性 ， 許多與醫(yī)學(xué) 、 農(nóng)業(yè) 、 工業(yè)和環(huán)境密切相關(guān)的重要細(xì)菌的特殊特征便是由質(zhì)粒編碼的 ， 如植物結(jié)瘤 、 固氮 、 對(duì)有機(jī)物的代謝等 。 以質(zhì)粒為載體進(jìn)行的基因克隆技術(shù) ， 以質(zhì)粒為載體在原核生物和真核生物中表達(dá)外源蛋白的方法和技術(shù)已在工 、 農(nóng) 、 醫(yī)各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用 。 第一節(jié) 質(zhì)粒的發(fā)現(xiàn)和命名 ?大腸桿菌的 F因子是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn) (1946年 )的細(xì)菌質(zhì)粒，它的發(fā)現(xiàn)對(duì)細(xì)菌遺傳學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在以后的 20多年中，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)各種細(xì)菌攜帶質(zhì)粒，且它們的表型特征已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了致育性和藥物抗性的范圍。對(duì)很多不同微生物中的質(zhì)粒進(jìn)行了基因克隆和生物學(xué)功能分析，使質(zhì)粒的生物學(xué)跨入了空前繁榮的研究時(shí)期。 最初發(fā)現(xiàn)的質(zhì)粒均由研究者根據(jù)表型、大小等特征自行命名，如 F因子 (fertility factor，致育因子 )、 R質(zhì)粒 (resistance factor，抗性質(zhì)粒 )和 Col質(zhì)粒 (colicin，大腸桿菌毒素質(zhì)粒 )等。直至 1976年 Novick等才提出一個(gè)可為質(zhì)粒研究者普遍接受和遵循的命名原則。 ?編號(hào)為阿拉伯?dāng)?shù)字，用于區(qū)分屬于同一類(lèi)型的不同質(zhì)粒，如 pUC18和 pUC19等。 質(zhì)粒的大小 一般在 1200kb，最大的可達(dá)1400kb(如苜蓿根瘤 菌 質(zhì)粒 pRm141a)。 質(zhì)粒拷貝數(shù)是確定某種質(zhì)粒特性的一個(gè)重要參數(shù)，從中也可獲得其復(fù)制本質(zhì)的基本信息。 質(zhì)?？筛鶕?jù)其拷貝數(shù)分為 嚴(yán)謹(jǐn)型質(zhì)粒（ Stringent plasmid）和 松弛型質(zhì)粒（ Relaxed plasmid） 。其拷貝數(shù)也低，通常只有 13個(gè)拷貝。 ? 另一類(lèi)質(zhì)粒的復(fù)制與染 色體復(fù)制不同步，稱(chēng)為松馳型質(zhì)粒。 分子量小的 CoLEl質(zhì)粒，每個(gè)細(xì)胞中有 10100個(gè)拷貝，它們的復(fù)制不受到嚴(yán)格控制，稱(chēng)為松弛型質(zhì)?；蚋呖截愘|(zhì)粒。基因工程研究中所用的載體質(zhì)粒大多數(shù)是這一類(lèi)型的質(zhì)粒。 類(lèi)型 代表質(zhì)粒 大小 （ kb） 拷貝數(shù) 宿主 表型特征 致育因子 F因子 95100 13 大腸桿菌 , 沙門(mén)氏 菌 , 檸檬酸桿菌 性纖毛 、 接合轉(zhuǎn)移 R質(zhì)粒 RP4 54 13 假單胞菌和其它 G陰性菌 性纖毛 、 接合轉(zhuǎn)移 ， 抗 Ap、Km、 Nm、 Tc R1 80 13 G陰性菌 抗 Ap、 Km、 Su、 Cm、 Sm R6 98 13 大腸桿 菌 , 奇異變形桿菌 抗 Km、 Nm、 Su、 Cm、 Sm R100 90 13 大腸桿菌 , 志賀桿菌 , 沙門(mén)氏菌 Cm, Sm, Su, Tc, Hg pSH6 21 金黃色葡萄球菌 Gm, Tm, Km pAD2 25 糞腸球菌 Em, Sm, Km Col質(zhì)粒 ColE1 9 1030 大腸桿菌 產(chǎn)大腸桿菌素 E1 ColE2 1015 志賀桿菌 產(chǎn)大腸桿菌素 E2 ColDF13 陰溝桿菌 產(chǎn)大腸桿菌素 DF13 毒性質(zhì)粒 Ent（ P307） 83 大腸桿菌 產(chǎn)腸毒素 K88質(zhì)粒