人工染色体载体

优势
• • • • 有丝分裂和减数分裂对DNA片段大小的定量分析 研究哺乳动物细胞中染色体功能 对复杂的基因做功能分析 用于体细胞基因治疗
基因治疗
• 基因治疗（gene therapy）是指将外源正 常基因导入靶细胞，以纠 正或补偿因基因缺陷和异 常引起的疾病，以达到治 疗目的
方式主要有两种：1、修正和置换 2、增强和失活
分类
• • • • • 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） 人类人工染色体（HAC）
酵母人工染色体
• 是目前能容纳最大外源 DNA片段的载体 • 把酵母染色体与基因复制 和表达有关的主要部件都 组装在质粒上，令质粒行 使酵母的转录和复制功能
人类人工染色体
• 缩短天然染色体（端粒定向截短法，1994，Brown等） ，效率太低 • 黑匣子法（Harrington）
人类人工染色体
• 使用人类染色体基本功能 单位（病毒复制起始点+ 人类DNA，1994，Sun 等），不稳定 • 提高稳定性
优点
• HAC与宿主染色体一样随宿主复制而复制，稳定遗传 • 容量大可携带足够基因，可稳定表达基因 • 不整合入宿主染色体，独立存在
YAC的基本序列元件
• 酵母染色体DNA自主复制顺序（ARS）：染色体自主复制 起点, 如ARS1 酵母复制起始子 • 酵母染色体的着丝粒顺序（CEN）：保证酵母细胞分裂时 染色体的分配 • 酵母染色体的端粒重复顺序（TEL）：（两端各一个） 维 持染色体结构的稳定性,确保染色体完整性，维持染色体 成为线状，保护染色体末端免受核酸酶的侵袭 • 选择标记：用于重组克隆的筛选 在细菌和酵母菌中选择的标记基因,含有Amp大肠杆菌筛 选标记；TRP1 色氨酸生物合成基因, URA3 尿嘧啶生物 合成基因 • 克隆位点
MAC应用于基因治疗的优缺点
• MAC可以在宿主细胞中自主复制，不会插入患者基因组而 引起插入突变 • 容量大，可同时导入多个基因从而修正患者本身的缺陷 • 基因在人体中表达效率不高，人类的着丝粒和复制起始点 复杂且分离困难
人类人工染色体
• 人类人工染色体是一种小 型染色体，可作为载体搭 载一些基因，并作为人类 细胞中额外的染色体（第 47个），使这些基因表现 于人类体内。此种人工染 色体可载有约600到1000 万的碱基对。
参考文献
• 潘春留，人工染色体载体的研究和应用 • 唐东生，人类人工染色体的构建及其作为基因治疗载体的 价值 • Brow n KE, et al. Hum M ol Genet 3, 1227- 1237( 1994) • Sun T Q, et al. Nature Genet 8, 33- 41( 1994)
人工染色体载体
自由之风L
wk.baidu.com 定义
• 人工染色体(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 • 天然染色体的基本功能单 位：复制起始点着丝粒和 端粒
定义
• 实际上是一种“穿梭”克 隆载体：含有质粒克隆载 体所必备的第一受体（大 肠杆菌）源质粒复制起始 位点（ori），还含有第二 受体（如酵母菌）染色体 DNA着丝点、端粒和复制 起始位点的序列，以及合 适的选择标记基因。
优势
• 可以容纳更长的DNA片段 （酵母人工染色体可以容 纳100-2000kb的外源 DNA片段） 构建DNA文库时需要更少 的克隆，对于人类、哺乳 动物、高等植物等复杂生 物的基因组分析和测序中 发挥重要作用
优势
• 对于真核生物基因功能的研究有重要作用 基因嵌入及转基因技术都采用了YAC克隆系统。 通过 YAC嵌入的基因不仅片段长，而且嵌入的基因更适于体内 表达，并有利于基因保持其固有的空间构象和功能的发挥
不足
• YAC只以单抄本方式繁殖，所以不适用于以生产为目的的 基因工程 • 有些克隆不稳定 • YAC克隆不容易与酵母自身染色体相分离
哺乳动物人工染色体
• 哺乳动物人工染色体指从 哺乳动物细胞中分离出复 制起始区、端粒以及着丝 粒构建而成的克隆载体。 • 可以克隆大于1000kb的 外源DNA片段