基因工程技術原來依靠這些工具來完成

2020-11-29 以科學的方式學數學

基因工程技術之所以能夠在體外將不同來源的DNA重新組合構成新的DNA分子並在宿主細胞擴增和表達主要依賴一系列重要的克隆工具，這些工具在基因工程的研究中發揮著關鍵的作用。那麼大家知道基因克隆的工具都有哪些嗎？下面為大家做一下簡單介紹。

1、基因工程載體

載體是外源基因的運載工具，它能帶動外源基因在宿主細胞內複製和表達，並能利用載體上特殊的篩選標記（抗生素抗性基因）獲得含有重組體的細胞克隆，因此是基因克隆操作必備的工具。目前已構建了數以千計的各類載體：有原核載體和真核載體；有克隆載體和表達載體；有質粒載體、噬菌體載體、病毒載體及其他人工構建的載體等，這些載體的研究與應用極大地推動了基因克隆工作的開展，簡化了過去複雜的操作過程，提高了克隆的效率。

質粒載體

2、基因工程工具酶

基因工程工具酶是指體外進行DNA切割、連接、修飾及合成等過程中所需要的酶，主要包括：限制性核酸內切酶、DNA連接酶、DNA聚合酶及各種修飾酶等。限制性核酸內切酶能夠識別雙鏈DNA的特異序列，並在識別位點或其周圍切割雙鏈DNA的一類內切酶；

DNA粘性末端示意圖

DNA連接酶能夠利用ATP的能量催化相互配對的兩個DNA片段的連接；DNA聚合酶，能夠以親代DNA為模板，催化底物dNTP分子聚合形成子代DNA的一類酶，在引物RNA-OH末端，以dNTP為底物，按模板DNA上的指令，即A與T，C與G配對的原則，逐步逐個、連續地將dNTP加到延伸中的DNA分子3＇-OH末端，逐步合成子鏈DNA，這在目的基因的擴增上發揮著重要的作用。正是由於這些工具酶的發現與應用，才使得基因克隆操作在技術上成為可能。

聚合酶鏈式反應原理圖

3、基因工程受體系統

基因工程受體與基因工程載體是相匹配的一個系統的兩個方面。受體是載體的宿主，是外源基因表達的場所。受體可以是單細胞，也可以是組織、器官、甚至是個體。受體的選擇需要根據實驗的目的、實驗中所用的載體以及所採用的實驗方法而定。目前最為常用的受體系統是大腸桿菌受體系統和酵母受體系統，他們分別是原核細胞與真核細胞的受體代表，除此之外，也發展了其他受體系統，如：鏈黴菌、芽孢桿菌、絲狀真菌及動物細胞受體系統，還有的利用動物的組織（如：乳腺組織、胚胎組織等）作為受體進行基因表達的研究等

大腸桿菌載體體系統

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