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生物5’→3’DNA外切酶活性
T4噬菌体DNA聚合酶:不具备5’→3’DNA外切酶活性。外切酶活性比Klenow酶强200倍,对单链DNA作用强于双链DNA
T7噬菌体DNA聚合酶:不具备5’→3’DNA外切酶活性
Taq DNA聚合酶
反转录酶:催化以RNA或DNA为模板,合成DNA;具有RNA H酶的活性
末端脱氧核苷酸转移酶:催化dNTP沿5’→3’聚合,逐个加于线性DNA分子的3’末端;不需要模板
载体:(vector)来源于质粒、噬菌体或病毒的DNA分子,可供插入或克隆目的基因或DNA,并具有运载外源DNA导入宿主细胞的能力。
质粒载体:共价闭合环状DNA(cccDNA);开环DNA(ocDNA);线状DNA(lDNA)
质粒的三个重要性质:遗传传递的能力;遗传交换的能力;不相容性
用于克隆的质粒的三个要素:复制子、选择标记、多克隆位点
常用质粒载体:克隆载体、表达载体、突变载体、报告载体
λ噬菌体载体:插入型载体、置换载体
来源于噬菌体DNA,因可以插入较大DNA片段,常用于构建基因组文库和cDNA文库。
目的基因的常用制备方法
化学合成法:前提:基因的DNA的序列。小于100bp的片段:直接合成,最常用固相亚磷酸三酯法。 大片段目的基因:小片段粘接法、大片段酶促法
PCR法:前提:待扩增目的基因或DNA片段两侧的序列,根据该序列化学合成聚合反响必需的双引物。
基因文库法:鸟枪法:适用于原核细菌目的基因的克隆别离
cDNA文库法(与mRNA互补的DNA)并非所有的mRNA分子都具有polyA构造;仅限于克隆蛋白质编码基因;mRNA含量少且t1/2短,对酶和碱极为敏感,别离纯化困难
第一链:mRNA模板,引物 (polyT) ,逆转录酶,dNTPs
第二链:自身引导法:取得的双链cDNA5’端会有几对碱基缺失(NaOH,煮沸;Klenow酶,dNTPs;S1内切酶)
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引导合成法:获得的cDNA能保持完整的5’端序列(TdT, Dctp;NaOH;退火;Klenow酶,dNTPs)
基因文库的完备性:指在构建的基因文库中任一基因存在的概率,它与基因文库最低所含克隆数N之间的关系可用下式表示:N= ln(1–P) /ln(1–f),P=完备性,f=克隆片段的平均大小/生物基因组的大小
双酶切产生的粘性末端,最常用,可以确保连接方向的正确性
影响连接效率的因素:连接方式;目的基因与载体的浓度比例摩尔数比大于1;连接温度、时间、酶的活性、反响缓冲体系
重组DNA导入宿主细胞
导入大肠杆菌:CaCl2法;转染法
导入酵母:电转化法;化学转化法;原生质转化法
导入链霉菌:原生质转化法;电穿孔法
重组DNA导入哺乳动物细胞:显微注射法;DEAE葡聚糖转染法;DNA-磷酸钙转染法;阳性脂质体介导法;电穿孔法;细胞融合法;病毒感染法
重组子的筛选与鉴定
遗传标记筛选法:抗生素抗性筛选法;α互补筛选法(蓝白斑筛选——载体含有LacZα基因,X-gal培养基,成功导入的菌落显示为蓝斑);营养缺陷型筛选法;噬菌斑筛选法
核酸分子杂交法:菌落原位杂交法;DNA印迹法;RNA印迹法
限制性内切酶图谱法:琼脂糖凝胶电泳鉴定各片段分子量,含有目的基因的为阳性克隆
DNA序列测定法
目的基因表达产物测定法
原核细胞表达的特点及选择
大肠杆菌(首选,遗传背景研究清楚;适合大规模生产(本钱低,周期短,效率高,操作简单)、芽孢杆菌、链霉菌等
缺点:缺乏翻译后修饰系统;容易以包涵体形式存在;外源蛋白容易被宿主酶系统水解
★外源基因表达的调控原件:复制子、启动子(表达效率的关键因素)和终止子、核糖体结合位点(即SD序列及SD序列到起始密码子AUG的距离)、识别翻译后修饰信号
用于原核表达的载体必须具备的条件:具有复制子、灵活的克隆位点和方便的选择标记、很强的启动子
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