哺乳動(dòng)物蛋白表達(dá)載體的常見類型介紹
瀏覽次數(shù):971 發(fā)布日期:2024-3-26
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以下是一些常用的哺乳動(dòng)物蛋白表達(dá)載體:
1.質(zhì)粒載體:
質(zhì)粒載體是可以在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)獨(dú)立復(fù)制的環(huán)狀DNA分子。它們被廣泛用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞瞬時(shí)表達(dá)或穩(wěn)定表達(dá)。質(zhì)粒載體通常包含復(fù)制起始位點(diǎn)、多克隆位點(diǎn)、選擇性標(biāo)記和哺乳動(dòng)物調(diào)控元件如啟動(dòng)子、多聚腺苷酸化信號(hào)和增強(qiáng)子其他必要元件。質(zhì)粒易于操作,并且可以容納相對(duì)較小的DNA序列整合。它們適用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞瞬時(shí)表達(dá)研究、高通量篩選和產(chǎn)生穩(wěn)定的細(xì)胞系。
2.病毒載體:
病毒載體來源于天然存在的病毒,可以有效地將基因輸送到哺乳動(dòng)物細(xì)胞中。它們提供了高的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率,并且通常用于瞬時(shí)和穩(wěn)定的基因表達(dá)。用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞蛋白表達(dá)的病毒載體的一些常見類型包括慢病毒載體、逆轉(zhuǎn)錄病毒載體、腺病毒載體和腺相關(guān)病毒(AAV)載體。與質(zhì)粒載體相比,病毒載體提供了有效的基因遞送,并且可以容納更大的DNA序列整合。它們對(duì)于哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的長(zhǎng)期或穩(wěn)定表達(dá)特別有用,因?yàn)樗鼈兛梢哉系剿拗骷?xì)胞基因組中(例如逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒載體)或保持游離型(例如AAV載體)。病毒載體具有在分裂和非分裂細(xì)胞中長(zhǎng)期表達(dá)的優(yōu)勢(shì),使其適合于基因治療、基于細(xì)胞的治療和長(zhǎng)期蛋白表達(dá)。
3.桿狀病毒載體:
桿狀病毒載體主要用于昆蟲細(xì)胞蛋白表達(dá),例如草地貪夜蛾(Sf9)或毛滴蟲(High Five)細(xì)胞。然而,它們也可以用于在一些哺乳動(dòng)物細(xì)胞瞬時(shí)表達(dá)。桿狀病毒載體提供有效的蛋白質(zhì)生產(chǎn)、適當(dāng)?shù)恼郫B和翻譯后修飾。它們對(duì)于復(fù)雜和難以表達(dá)的蛋白表達(dá)特別有用。
4.人工染色體:
人工染色體,如細(xì)菌人工染色體(BACs)或酵母人工染色體(YACs),是一種大的DNA構(gòu)建體,可以攜帶大的能夠攜帶大DNA插入物(100300kb),可容納基因組片段或基因簇,包括整個(gè)基因及其調(diào)控元件,并可用于研究哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的基因調(diào)控、基因組組織和基因功能。這些載體可用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞中大基因或基因簇的穩(wěn)定和表達(dá),人工染色體可以維持天然染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和調(diào)控元件,從而實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的基因表達(dá)和調(diào)控。BAC載體通常含有用于細(xì)菌生長(zhǎng)的選擇性標(biāo)記,并且可以在轉(zhuǎn)染到哺乳動(dòng)物細(xì)胞中之前使用細(xì)菌中的同源重組技術(shù)進(jìn)行修飾。
5.誘導(dǎo)表達(dá)載體:
可誘導(dǎo)表達(dá)載體允許響應(yīng)于特定觸發(fā)或信號(hào)來控制基因表達(dá)。這些載體包含可誘導(dǎo)的啟動(dòng)子或調(diào)節(jié)元件,通常利用可被特異性誘導(dǎo)物(如抗生素、激素)激活或抑制的誘導(dǎo)型啟動(dòng)子(如四環(huán)素反應(yīng)性啟動(dòng)子、雌激素反應(yīng)性啟動(dòng)基),它們對(duì)化學(xué)物質(zhì)、溫度變化或特定培養(yǎng)條件等外部因素作出反應(yīng)。可誘導(dǎo)表達(dá)載體提供對(duì)基因表達(dá)的時(shí)間和水平的精確控制,并可用于研究特定條件下的基因功能、途徑分析或蛋白質(zhì)生產(chǎn)。
6.表達(dá)質(zhì)粒文庫(kù):
表達(dá)質(zhì)粒文庫(kù)是包含克隆到表達(dá)載體中的cDNA或基因組DNA片段的質(zhì)粒載體的集合。這些文庫(kù)使研究人員能夠篩選大量基因或基因變體,用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞蛋白表達(dá)、定位或功能研究。表達(dá)質(zhì)粒庫(kù)可用于鑒定參與特定細(xì)胞過程、途徑或疾病的基因,是高通量功能基因組學(xué)研究的寶貴工具。
7.報(bào)告基因載體:
報(bào)告基因載體被設(shè)計(jì)用于在哺乳動(dòng)物細(xì)胞蛋白表達(dá)的報(bào)告基因,如熒光素酶、綠色熒光蛋白(GFP)或β半乳糖苷酶。這些載體廣泛用于實(shí)時(shí)測(cè)定中監(jiān)測(cè)基因表達(dá)、蛋白質(zhì)定位和細(xì)胞過程。報(bào)告基因載體通常包含驅(qū)動(dòng)報(bào)告基因表達(dá)的啟動(dòng)子,以及用于有效表達(dá)和檢測(cè)報(bào)告蛋白的適當(dāng)調(diào)控元件。
8.基因靶向載體:
基因靶向載體用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的基因編輯和基因敲除研究。這些載體通常包含位于選擇性標(biāo)記(例如抗生素抗性基因)和基因破壞盒(例如Cre重組酶介導(dǎo)的基因缺失的loxP位點(diǎn))兩側(cè)的同源臂;虬邢蜉d體能夠精確修飾哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的內(nèi)源性基因,是研究基因功能和疾病機(jī)制的寶貴工具。
每種載體類型都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性,哺乳動(dòng)物表達(dá)載體選擇應(yīng)根據(jù)其特定的實(shí)驗(yàn)要求仔細(xì)選擇合適的載體,載體的選擇取決于各種因素,包括基因的長(zhǎng)度和復(fù)雜性、所需的表達(dá)持續(xù)時(shí)間、調(diào)節(jié)的需要和下游應(yīng)用。