人工染色体载体是科研中的重要工具,如酵母人工染色体(YACs)和细菌人工染色体(BACs)等。YACs是利用酿酒酵母的染色体复制元件构建,通常以环状形式存在,带有复制元件如ARS(自主复制序列)、CEN(着丝粒)和TEL(端粒)等,用于自主复制和染色体分配。选择标记如trp1、leu2、his3和ura3等帮助筛选含有外源DNA片段的重组子,形成YAC文库,DNA片段大小可达200-500kb甚至更多。
BACs则基于大肠杆菌的F质粒设计,具有低拷贝性、精确分配至子代细胞的基因座和抗生素抗性标记。通过Not I酶切和噬菌体启动子测序,BACs可容纳更大规模的DNA片段,一般克隆大小约为120kb,最大可达300kb。F质粒虽可自然转移遗传物质,但基因操作通常采用人工转化方法。P1噬菌体载体和P1人工染色体结合了P1和BAC的优点,如P1载体能容纳较大片段DNA,而PAC(P1人工染色体)既可利用噬菌体包装又可电穿孔导入大肠杆菌。
这些载体都是为了构建和研究大片段DNA,尤其在基因组研究中发挥关键作用,但同时存在基因缺失、重组和嵌合体等问题,影响其在实际应用中的便捷性。尽管如此,由于酵母和细菌对不稳定DNA的容忍度,以及PAC的单拷贝性质,人工染色体载体仍然是基因克隆和功能研究的有力工具。
人工染色体(英文:artificial chromosome)指人工构建的含有天然染色体基本功能单位的载体系统。包括酵母人工染色体(YAC)、细菌人工染色体(BAC)、P1派生人工染色体(PAC)、哺乳动物人工染色体(MAC)和人类游离人工染色体(HAEC)。人工染色体为基因组图谱制作、基因分离以及基因组序列分析提供了有用的工具。
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