“運載體”和“基因表達載體”有什么不同?可有聯(lián)系?
表達載體上的啟動子和終止子是本身具有還是后加上去的呢?
1、不同點:
⑴ “運載體”泛指基因工程操作中能將目的基因送達受體細胞的工具。如細菌質粒等。
相對“基因表達載體”而言,“運載體”主要是強調它能運輸目的基因這一功能,只要能運輸
目的基因就算是運載體,并不計較是不是真正運輸了目的基因。
⑵“基因表達載體”,是實施了運輸目的基因、并且要保證目的基因到達受體細胞后能夠表達的運載體。
這樣看來,運載體、基因表達載體二者之間就不能完全等同。
2、聯(lián)系:
“基因表達載體”是在”運載體”的基礎上構建成的。
基因表達載體的構成:目的基因 + 啟動子 + 終止子 + 標記基因
3、表達載體上的啟動子和終止子是本身具有還是后加上去的呢?
這個問題,教科書中并沒有明確說明,但我個人的觀點是:這要看獲取目的基因的方法,而問題的
根源在于基因的結構。關于基因的結構,在新課程標準中也不再做為教學的要求了。
(人類)結構基因的基本結構:上游非編碼區(qū) + 啟動子 + 編碼區(qū) + 終止子 + 下游非編碼區(qū)
人類結構基因4個區(qū)域:
① 前導區(qū),位于編碼區(qū)上游,相當于RNA5’末端非編碼區(qū)(非翻譯區(qū));
② 編碼區(qū),包括外顯子與內含子;
③ 尾部區(qū),位于RNA3’編碼區(qū)下游,相當于末端非編碼區(qū)(非翻譯區(qū));
④ 調控區(qū),包括啟動子和增強子等;蚓幋a區(qū)的兩側也稱為側翼順序(圖1-1)。
⑴.啟動子:啟動子(promoter)能促進轉錄過程。也有人將啟動子稱為“RNA聚合酶識別位點”。
包括下列幾種不同順序:
① TATA框(TATA box):其一致順序為TATAATAAT。它約在基因轉錄起始點上游約-30-50bp處,基本上由A-T堿基對組成,是決定基因轉錄始的選擇,為RNA聚合酶的結合處之一,RNA聚合酶與TATA框牢固結合之后才能開始轉錄。
② CAAT框(CAAT box):其一致順序為GGGTCAATCT,是真核生物基因常有的調節(jié)區(qū),位于轉錄起始點上游約-80-100bp處,可能也是RNA聚合酶的一個結合處,控制著轉錄起始的頻率。
③ GC框(GC box):有兩個拷貝,位于CAAT框的兩側,由GGCGGG組成,是一個轉錄調節(jié)區(qū),有激活轉錄的功能。
此外,RNA聚合酶Ⅲ負責轉錄tRNA的DNA和5SrDNA,其啟動子位于轉錄的DNA順序中,稱為下游啟動子。
⑵.終止子:在一個基因的末端往往有一段特定順序,它具有轉錄終止的功能,這段終止信號的順序稱為終止子(termianator)。終止子的共同順序特征是在轉錄終止點之前有一段回文順序,約7-20核苷酸對。回文順序的兩個重復部分由幾個不重復堿基對的不重復節(jié)段隔開,回文順序的對稱軸一般距轉錄終止點16-24bp。
在回文順序的下游有6-8個A-T對,因此,這段終止子轉錄后形成的RNA具有發(fā)夾結構,并具有與A互補的一串U,因為A-U之間氫健結合較弱,因而RNA/DNA雜交部分易于拆開,這樣對轉錄物從DNA模板上釋放出來是有利的,也可使RNA聚合酶從DNA上解離下來,實現轉錄的終止。
由此可見:啟動子、終止子對于基因的表達來說,是非常重要的。
⑶.獲取目的基因的方法:
①.散彈槍法——用限制酶直接從DNA上切取。
顯然,這種方法獲得的目的基因是結構完整的,即含有啟動子和終止子的。在DNA連接酶的催化
下可直接與運載體構成重組DNA——基因表達載體。
②.反轉錄法——以mRNA為模板,以游離脫氧核苷酸為原料,在逆轉錄酶催化下形成DNA。
顯然,這種方法所得到的只是結構基因的編碼區(qū),并不是完整的基因,也就是說缺乏啟動子和終止子,就需要后加上二者。
③.人工化學合成法——在已知目的基因脫氧核苷酸序列的情況下,在DNA合成儀中人工合成。
顯然,這種方法所獲得的目的基因結構也應該是完整的。