“运载体”和“基因表达载体”有什么不同?可有联系?
表达载体上的启动子和终止子是本身具有还是后加上去的呢?
1、不同点:
⑴ “运载体”泛指基因工程操作中能将目的基因送达受体细胞的工具。如细菌质粒等。
相对“基因表达载体”而言,“运载体”主要是强调它能运输目的基因这一功能,只要能运输
目的基因就算是运载体,并不计较是不是真正运输了目的基因。
⑵“基因表达载体”,是实施了运输目的基因、并且要保证目的基因到达受体细胞后能够表达的运载体。
这样看来,运载体、基因表达载体二者之间就不能完全等同。
2、联系:
“基因表达载体”是在”运载体”的基础上构建成的。
基因表达载体的构成:目的基因 + 启动子 + 终止子 + 标记基因
3、表达载体上的启动子和终止子是本身具有还是后加上去的呢?
这个问题,教科书中并没有明确说明,但我个人的观点是:这要看获取目的基因的方法,而问题的
根源在于基因的结构。关于基因的结构,在新课程标准中也不再做为教学的要求了。
(人类)结构基因的基本结构:上游非编码区 + 启动子 + 编码区 + 终止子 + 下游非编码区
人类结构基因4个区域:
① 前导区,位于编码区上游,相当于RNA5’末端非编码区(非翻译区);
② 编码区,包括外显子与内含子;
③ 尾部区,位于RNA3’编码区下游,相当于末端非编码区(非翻译区);
④ 调控区,包括启动子和增强子等。基因编码区的两侧也称为侧翼顺序(图1-1)。
⑴.启动子:启动子(promoter)能促进转录过程。也有人将启动子称为“RNA聚合酶识别位点”。
包括下列几种不同顺序:
① TATA框(TATA box):其一致顺序为TATAATAAT。它约在基因转录起始点上游约-30-50bp处,基本上由A-T碱基对组成,是决定基因转录始的选择,为RNA聚合酶的结合处之一,RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。
② CAAT框(CAAT box):其一致顺序为GGGTCAATCT,是真核生物基因常有的调节区,位于转录起始点上游约-80-100bp处,可能也是RNA聚合酶的一个结合处,控制着转录起始的频率。
③ GC框(GC box):有两个拷贝,位于CAAT框的两侧,由GGCGGG组成,是一个转录调节区,有激活转录的功能。
此外,RNA聚合酶Ⅲ负责转录tRNA的DNA和5SrDNA,其启动子位于转录的DNA顺序中,称为下游启动子。
⑵.终止子:在一个基因的末端往往有一段特定顺序,它具有转录终止的功能,这段终止信号的顺序称为终止子(termianator)。终止子的共同顺序特征是在转录终止点之前有一段回文顺序,约7-20核苷酸对。回文顺序的两个重复部分由几个不重复碱基对的不重复节段隔开,回文顺序的对称轴一般距转录终止点16-24bp。
在回文顺序的下游有6-8个A-T对,因此,这段终止子转录后形成的RNA具有发夹结构,并具有与A互补的一串U,因为A-U之间氢健结合较弱,因而RNA/DNA杂交部分易于拆开,这样对转录物从DNA模板上释放出来是有利的,也可使RNA聚合酶从DNA上解离下来,实现转录的终止。
由此可见:启动子、终止子对于基因的表达来说,是非常重要的。
⑶.获取目的基因的方法:
①.散弹枪法——用限制酶直接从DNA上切取。
显然,这种方法获得的目的基因是结构完整的,即含有启动子和终止子的。在DNA连接酶的催化
下可直接与运载体构成重组DNA——基因表达载体。
②.反转录法——以mRNA为模板,以游离脱氧核苷酸为原料,在逆转录酶催化下形成DNA。
显然,这种方法所得到的只是结构基因的编码区,并不是完整的基因,也就是说缺乏启动子和终止子,就需要后加上二者。
③.人工化学合成法——在已知目的基因脱氧核苷酸序列的情况下,在DNA合成仪中人工合成。
显然,这种方法所获得的目的基因结构也应该是完整的。