什么是质粒(Plasmids)？

在许多不同的细菌中，细胞质中都可以找到小的环状DNA片段。这些DNA环被称为质粒，它们与染色体DNA或携带细菌细胞基因的DNA分开。细菌细胞中任何时候都会出现数个质粒副本。质粒扮演着在基因工程中，特别是在基因克隆中有着非常重要的作用。许多细菌的细胞质中都可以发现称为质粒的DNA小片当基因被克隆时，这个过程通常发生在细菌内部。为了将要克隆到细菌中的基因，载体是必要的。质粒是载体，因为它可以很容易地从一个细胞传递到另一个细胞细菌细胞中通常同时存在多个质粒拷贝在将质粒插入宿主细胞之前，基因克隆涉及许多步骤。首先，要复制的基因必须分离出来，用作载体的质粒也必须分离出来。一旦完成，基因必须插入质粒DNA中，然后将质粒插入细菌宿主细胞中进行复制所有含有胰岛素基因的质粒都被导入细菌中，在那里它们被复制。为了从细菌细胞中分离出质粒，细胞最初必须用酶来分解细菌的细胞壁。较大的染色体DNA是用离心机从较小的质粒中分离出来的。分离出来的质粒DNA现在可以将基因插入其中质粒是由DNA的一个双链环组成的。为了插入所需的基因，质粒DNA被限制性酶切割。这些酶只切割特定核苷酸序列的DNA。一旦质粒DNA被切割，连接子序列被添加到与要插入的基因末端相关的松散末端，这确保了基因精确地与质粒相吻合。一旦基因被插入到质粒中，它现在就可以被插入了一种活的细菌。细菌复制它们的质粒，这样一个细胞就可以包含许多拷贝。一个细菌中一个质粒可以有多达200个拷贝。如果将质粒导入许多细菌细胞，基因的许多拷贝可以相对快速地产生，特别是细菌细胞每20分钟复制一次，这是用来制造人类胰岛素的过程将编码胰岛素的基因分离并插入到质粒中，然后将所有含有胰岛素基因的质粒导入细菌中，在那里进行复制。然后细菌继续自我复制，因此，数百万个含有胰岛素基因的细胞可以在很短的时间内被创造出来，这个克隆的基因现在为人类胰岛素提供了可靠的来源人染色体DNA。