1. 质粒 质粒是自然产生的染色体外 DNA 片段,可以稳定地从一代传到另一代。质粒携带编码抗生素、某些毒素或重金属抗性的基因,或产生 DNA 限制和修饰酶的基因。质粒的拷贝数可以从 1-2 到多个拷贝 (10-200)/细胞不等。质粒用于克隆不超过 10 Kb 的小片段 DNA,该片段位于称为多接头的位点,多接头是一小段 DNA,其中包含许多限制位点,质粒可以用任何限制酶切割这些位点,然后将所需的 DNA 连接到该位点。 pBR322 质粒 pBR322 是 1977 年创建的第一个大肠杆菌中常用的载体。它是一个小质粒(4361 bp),每细胞含有 15-20 个拷贝数,pBR322 还含有复制起点,并带有对氨苄青霉素和四环素的两个抗生素抗性基因。该质粒具有超过 40 种限制性酶的独特限制位点。
质粒是一种染色性遗传元素,存在于细菌中,很少存在于真核生物中。在细菌中,质粒是圆形双链DNA分子,其中包含控制多种功能的基因。质粒是自我复制的元素,但是它们在很大程度上取决于宿主细胞的生殖,因为它们使用了宿主细胞复制机制。第一个被发现的质粒是大肠杆菌K12的性因子或F质粒(F含量)。该质粒赋予大肠杆菌细胞(F +)与另一个缺乏该质粒的另一个结合的能力。f质粒可以存在于两个替代状态,即它可以保持在细胞中,也可以将其集成到大肠杆菌染色体中。质粒被称为偶发。
宿主对一种或多种抗菌剂,例如氯霉素,氨苄西林和汞的抗性。r质粒在临床微生物学中非常重要,因为它们通过天然种群传播,并且在细菌感染的治疗中可能产生深远的影响。示例RP 4。3。col质粒:它们代码为结菌素。这些结肠是
摘要 抗菌素耐药性 (AMR) 对人类健康构成重大威胁。尽管已经开发出疫苗来对抗 AMR,但将特定疫苗抗原与 AMR 关联起来却极具挑战性。细菌质粒在 AMR 的传播中起着至关重要的作用。我们最近的研究发现了一组细菌质粒(具体来说,IncHI 质粒),它们编码含有细菌免疫球蛋白样结构域的大分子量蛋白质。这些蛋白质位于细菌细胞的外表面,例如鞭毛或接合菌毛中。在这项研究中,我们表明这些蛋白质具有抗原性,可以保护小鼠免受携带其中一种质粒的 AMR 沙门氏菌菌株引起的感染。此外,我们成功生成了针对这些蛋白质的纳米抗体,这些纳米抗体被证明可以干扰 IncHI 质粒的接合转移。考虑到这些蛋白质也编码在其他质粒组中,例如 IncA/C 和 IncP2,针对它们可能是对抗由携带不同组 AMR 质粒的细菌引起的 AMR 感染的有效策略。由于选定的抗原与 AMR 本身直接相关,因此保护作用不仅限于特定微生物,还包括所有携带相应抗性质粒的微生物。
抽象的微生物群落通常具有细菌,古细菌,质粒,病毒和微核生素的混合物。在相对的含量丰度中,Y等人与细菌进行了复杂的相互作用。Moreo Ver,病毒和质粒作为移动遗传元素,在水平基因转移和微生物种群中抗生素耐药性中起着重要作用。由于难以识别微生物群落中的病毒,质粒和微核生素,因此我们对这些次要类别落后于细菌和古细菌的差异。resse,将分类器被用来分开,将一个或多个次要类别与元基因组组件中的细菌和古细菌分开。ho w e v er,这些分类器通常是阶级不平衡问题,从而导致识别次要类别的精确度较低。在这里,我们开发了一个称为4CAC的分类器,能够从元素组组件中同时识别病毒,质粒,微核细胞和原核生物。4CAC使用se v er序列长度调整后的XGB OOST模型生成了初始的F我们的分类,并使用汇编图进一步对分类进行了分类。对所采用和真实的元基因组数据集进行的表明,在简短读取中,4CAC显然优于现有的分类器及其组合。 长期读取,除非少数类的丰度为very lo w,否则它也会显示出优势。 4CAC的运行速度比其他分类器快1-2个数量级。表明,在简短读取中,4CAC显然优于现有的分类器及其组合。长期读取,除非少数类的丰度为very lo w,否则它也会显示出优势。4CAC的运行速度比其他分类器快1-2个数量级。4CAC软件可从https://github.com/ shamir-lab/ 4cac获得。
DNA 质粒是细胞培养实验中 RNA 和蛋白质传递和表达的重要工具之一。质粒的制备通常涉及繁琐的细菌克隆、验证和纯化过程。虽然可以从合同制造商处设计和订购表达质粒,但当需要大量质粒时,成本可能会过高。我们开发了一种高效的全合成方法和协议,能够在短短 3 小时内生产出包含表达元件的环化 DNA,这些元件可供转染,从而省去了细菌克隆步骤。该协议描述了如何将使用常用软件设计并从其中一个商业制造商处订购的线性双链 DNA 片段作为输入,然后以最少的动手时间有效地环化和纯化该 DNA 片段。作为该原理的证明,我们通过生产表达扩展的 Prime 编辑向导 RNA (epegRNA) 的 DNA 来展示该方法的功能,用于细胞培养基因组编辑。该方法不仅限于基因编辑,还可用于需要表达短 RNA 和蛋白质的各种应用。速度快、成本低、使用方便,将使该方法成为基因编辑工具包中的另一个有价值的工具,而且由于反应简单,该方案可以轻松实现自动化。
并非所有的质粒都很好,去年,矢量构造团队和联赛发表了一个预印本6,引发了一些有关质粒的警报。他们呼吁建立社区范围内的标准和资源,以维护研究和医学中基因递送的质量。在他们从学术和行业客户那里收到的2,521种质粒的分析中,该公司的研究人员记录了设计和测序错误。这些质粒已通过客户请求发送给他们,例如,以特定方式修改质粒或将它们包装成重组病毒。正如团队所指出的那样:“总共,我们估计有45-50%的实验室质粒具有未指定的设计和/或序列错误,可能会损害预期的应用程序。”拉恩说,当他们在这个项目上从事该项目时,他们想分享研究界“严重忽略了Gene Delivery工具的巨大问题”。他们发现设计错误足够严重,无法阻止适当的功能。他们看到了设计适当的案例,但是序列本身,“矢量中的a和g's and t and c and c在矢量中并不是人们认为的。”这让团队感到沮丧,发现他们被发送的媒介中的几乎一半出现了问题。Lahn说,由于他们出版了此预印本,因此许多组织(媒介存储库和大学)已经与他们联系,开始一起讨论标准的操作过程。这些对话处于早期阶段。,但是当人们探索如何解决这个问题时,意识正在增长。在学术界和另一半在行业中,矢量布置者的一半大约有一半。他们可能会处理基本的细胞生物学问题,例如癌症或神经科学研究;他们可能还可能正在探索植物和食品项目,以及涉及碳帽的“绿色能源”项目。质量在基础和应用研究中都很重要,并且在基因治疗项目中肯定至关重要,这是一个快速增长的领域。
- 对它们的使用方式没有道德问题 - 它们具有相同的通用遗传密码 - 它们包含可用于转移基因的质粒
蓝藻是唯一能够进行产氧光合作用的原核生物,是重要的初级生产者,在农业、水生生态和环境保护领域发挥着关键作用。它们多功能的代谢使它们成为各种生物技术应用的有趣候选者。最近,通过基于 CRISPR 的方法的发展,它们的基因操作领域取得了巨大进展。然而,大多数可用的质粒都很难操作,这使得它们的使用具有挑战性。在本研究中,我们使用 CcdB 毒素作为选择标记来改进用于蓝藻基因组编辑的基于 Cpf1 的质粒。我们的结果表明,这种选择提高了质粒构建的成功率,从而提高了基因组编辑的成功率。