22基因工程载体噬菌体载体XXXX09.pptx

2012.09 第二节 噬菌体载体 2 噬菌体载体 （phage vectors） 一、噬菌体载体 二、单链噬菌体载体 三、噬菌粒载体 四、柯斯质粒载体 一、噬菌体载体 噬菌体是一类细菌病毒（Bacteriophage） （一）噬菌体的一般特性 结构： 蛋白质外壳内包裹着DNA（双链、单链、线性、环状等）。 T4 Bacteriophage 7 1. 噬菌体的生物学特性 溶菌周期指噬菌体将DNA注入寄主细胞后很快环化，然后进行自我复制、蛋白衣壳合成和新噬菌体颗粒的组装，最后使寄主细胞破裂而释放出大量的子代噬菌体。 溶源周期中，注入寄主细胞的噬菌体DNA是整合到寄主细胞染色体上并可以随着寄主细胞的分裂而进行复制。 整合了一套完整的噬菌体基因组的细菌被称为溶源性细菌。在溶源性细菌内存在的整合或非整合的噬菌体DNA被称为原噬菌体。 噬菌体 温和噬菌体，具有溶源生长周期和溶菌生长周期 烈性噬菌体,只具有溶菌生长周期 分为两种： （1） 溶菌周期： 噬菌体的生活周期 烈性噬菌体（virulent phage) （2） 溶原周期： 感染细菌后，将自己的DNA整合到细菌的染色体DNA中。形成这一过程称为溶源化 温和噬菌体（temperate phage) 2、 噬菌体的结构和其核酸类型： 结构：无尾部结构的二十面体型、 具尾部结构的二十面体型、 线状体型 核酸类型：最常见的是双链线性DNA、 双链环形DNA、 单链环形DNA、 单链线形DNA、 单链RNA。 　3、λ-DNA的物理图谱 λ-DNA为线状双链DNA分子，两端各有一个12核苷酸的互补单链（粘性末端）GGGCGGCGAC CT, CCCGCCGCTGGA，称为cos区，全长48.5kb。 特点是功能相近的基因在基因组中聚集在一起。 λ噬菌体 组成特点： 双链线状DNA分子， 全长50kb， 含65个基因， 在其分子两端各含有12个碱基的互补单链，是天然的粘性末端，被称为COS位点。 λ噬菌体感染细菌后的溶菌性生长和溶源性生长 溶菌性生长（lytic pathway） 噬菌体感染细菌后，借助其2个COS位点互补成环，在宿主菌体内连续复制，合成大量基因产物，进而装配成噬菌体颗粒，裂解宿主菌，释放出来的噬菌体又可感染其他细菌。 溶源性生长(lysogenic pathway) 噬菌体感染细菌后，可将自身DNA整合到细菌的染色体中去，与之一起复制，并遗传给子代细胞，宿主细胞不被裂解 。 噬菌体 A WB DEF Z J att xis N cl cro O P Q SR 重组区 cos位点 cos 位点 A R A R EcoRI 目的基因 EcoRI EcoRI 插入型 置换型 A W B C D E F Z U V G H M L K I J b2 cI cro cII O P Q S R att int xis gam red cIII N COS COS 头部基因 尾部基因 功能不明区 溶源化 重组 早期控制 阻遏 DNA合成 溶菌 生长非必须区段 cI基因：溶源过程控制基因。 λ噬菌体的基因组结构 5‘-CGGGGCGGCGACCTCG-3’ 3’-GCCCCGCCGCTGGAGC-5’ Cleavage Ligation (during packaging) (after infection) GGGCGGGCGACCTCG-3’ 5’-CG + GC-5’ 3’-GCCCCGCCGCTGGA The phage  cos ends Circular form Linear form （二）λ噬