质粒,相信对许多小伙伴来说并不陌生。
小编“玩”了三年质粒,每天为它“魂牵梦绕”—今天还在,下次PCR还能否再见?转了N次,我的目的基因何时能乖乖进去?何时能给我“一见倾心”的酶切图谱?怎样才能增加质粒的拷贝数……相信这N多个问题也是困扰各位客官的,那么小编在此得提醒各位一句,想要人家“好好干活”,那……你真的了解它吗?
下面是小编整理的质粒类型及相关研究,大家好好修炼~
常见质粒类型
按照表型特征分类
隐性质粒(cryptic plasmids)
显而易见就是质粒中的“隐君子”,目前还没发现任何表型效应的质粒
显性质粒(acryptic plasmids)
与隐性质粒相反,具有明显的表型特征,如抗生素抗性,毒性等
R质粒(R-plasmids)
特指具有抗性的质粒,主要包括抗药性和抗重金属两大类
按照宿主分
泛宿主质粒(broad-host-range plasmids)
宿主范围很广泛,可以在多个宿主之间传递的质粒,如RP4和RSF101
狭宿主质粒(narrow-host-range plasmids)
只能在单一或极为相近的宿主中生存的质粒称为狭宿主性质粒,如F-质粒和ColE1
按照能否转移分类
结合质粒(conjugative plasmids)
两个相关的细菌在接合时,可以在细菌间进行转移的质粒,如F因子
非结合质粒(non-conjugative plasmids)
不能发生接合转移的质粒
按照与宿主关系分类
侵袭性质粒(virulence plasmid)
能逃避宿主细胞杀害,并感染其他细胞的质粒,通常具有耐药基因和致病相关基因
共生质粒(symbiotic plasmids)
和宿主细胞呈共生关系的质粒
质粒常见分析
质粒的复制类型
常见的质粒复制类型有两种:滚环复制(rolloing circle,RC)和theta复制(θ)
目前研究较多的复制类型是滚环复制(rolloing circle,RC)。滚环复制以单链起始,在先导链的特异位点断开,产生3’-OH,宿主的DNA聚合酶识别后起始先导链的复制,滞后链随后合成。
RC质粒基因组所需的最基本的元件包括(如图A~C):
· dso(double-strand origin ,起始剪切位点)
· 复制起始蛋白Rep
· sso位点(single-strand origin,由宿主细胞DNA聚合酶识别,起始滞后链的合成)
· 复制调控相关元件
A图 滚环复制的基本过程及所需的基本元件;
B图 滚环复制起点结构;
C图 不同RC质粒家族复制起始位点
RC质粒中基本元件的同源性是划分不同RC质粒的标准,LIC区( leading strand replication initiation and control)包括dso和rep基因,以及调控rep基因表达的元件,即RC质粒复制所需的最基本元件。
在质粒中,除了LIC区之外其他序列都是非必须的,因此根据LIC区的同源性可将RC质粒划分为4大家族:pUB110/pC194、pT181、pLS1/pE194、pSN2。
Tips
复制相关概念
oriV(origin of vegetative replication)一般质粒的复制起始位点;
oriR 特指R质粒的复制起始位点;
oriC 特指大肠杆菌质粒的复制起始位点;
oriT 结合质粒的转移起始位点。
特殊基因查找
通过高通量测序获得质粒全基因组序列,对基因组上的全部基因进行预测、注释,寻找与表型相关的基因,如耐药基因、抗重金属基因等和环境适应性相关基因。
D.质粒基因组圈图
做过相关分析的筒子们应该深有体会,质粒基因注释出来的结果为一大波putative 质粒,如何查找耐药基因,表示伤不起啊……“有大神在怕啥?”“如何解决?” “想知道……?且听下回分解!”
参考文献
1.Ruiz-Masó J. A., Machón C., Bordanaba-Ruiseco L., Espinosa M., Coll M., del Solar G. (2015). Plasmid rolling-circle replication. Microbiol. Spectr. 3:PLAS-0035-2014.
2.Boer D. R., Ruiz-Masó J. A., Gomez-Blanco J. R., Blanco A. G., Vives-Llàcer M., Chacón P., et al. . (2009). Plasmid replication initiator RepB forms a hexamer reminiscent of ring helicases and has mobile nuclease domains. EMBO J. 28, 1666–1678. 10.1038/emboj.2009.125.
3.Chandler M., de la Cruz F., Dyda F., Hickman A. B., Moncalian G., Ton-Hoang B. (2013). Breaking and joining single-stranded DNA: the HUH endonuclease superfamily. Nat. Rev. Microbiol. 11, 525–538. 10.1038/nrmicro3067.
4.del Solar G., Moscoso M., Espinosa M. (1993). Rolling circle-replicating plasmids from gram-positive and -negative bacteria: a wall falls. Mol. Micobiol. 8, 789–796. 10.1111/j.1365-2958.1993.tb01625.
5.Khan S. A. (2000). Plasmid rolling-circle replication: recent developments. Mol. Microbiol. 37, 477–484. 10.1046/j.1365-2958.2000.02001.
联系客服