【科技資訊】質粒是什麼？質粒是如何在細菌和生物生物中生存下來的

質粒存在於哪裡

質粒載體

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質粒（Plasmid）是一類天然存在於細菌和真菌細胞中能獨立於染色體DNA而自主複製

的共價、閉合、環狀雙鏈DNA分子，也稱為ccDNA，其大小通常在1~600 kb內。

一個理想的載體至少應具備下列四個條件：

①具有對受體細胞的可轉移性或親和性，

以提高載體導人受體細胞的效率；

②具有與特定受體細胞相匹配的複製位點或整合位點，使得外源基因在受體細胞中能穩定複製並遺傳；

③具有多種且單一的核酸內切酶識別切割位點，有利於外源基因的拼接插入；

④具有合適的選擇性標記，便於重組DNA分子的檢測。

質粒pSC101

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野生型質粒具有下列基本特性：

（1）質粒的自主複製性。質粒DNA擁有自己的複製起始位點（Origin，簡稱ori）以及物

平復制頻率（或質粒複製數）的調控基因，有些質粒還攜帶特殊的複製因子編碼基因，形成一個獨立的複製於結構（Relicon）。

（2）質粒的可擴增性。在革蘭氏陰性細菌中，質粒的複製呈嚴緊型（Stringent）複製和鬆弛型（Relaxed）複製兩種模式。嚴緊型質粒（如pSC101和p15A等）的複製由宿主細胞內的DNA聚合酶III介導，並受質粒編碼型蛋白因子正調控，這些蛋白因子極不穩定，因而在宿主正常生長過程中每個細胞通常只能複製產生1~5個質粒複製；鬆弛型質粒（如pMBI和ColE1等）的複製需要半衰期較長的DNA聚合酶1、RNA聚合酶以及其他複製輔助蛋白因子的參與，當宿主細胞內蛋白質合成減弱或完全中斷時，質粒仍能持續複製，因此這類質粒在每個宿主細胞中通常具有較高的複製數（30~50）。

（3）質粒的可轉移性。在天然條件下，許多野生型質粒可以透過細菌接合作用從一個宿主細胞橫向轉移至另一個宿主細胞甚至另-種親緣關係較近的宿主菌中，這-轉移過程依賴於質粒上的mob基因表達產物與其他蛋白因子的相互作用，具有這種天然橫向轉移能力的質粒稱為接合型質粒。

（4）質粒的不相容性。具有相同或相似複製子結構及其調控模式的兩種不同的質粒不能穩定地共存於同一受體細胞內：這種現象稱為質粒的不相容性。