质粒

细菌染色体外的遗传物质
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质粒（plasmid）是一种裸露的、结构简单的双链环状DNA分子，大小在1-200kb不等，[1]独立于细菌染色体之外，存在于细胞质中（但酵母除外，酵母的2μm质粒存在于细胞核中），并且具有自我复制能力，使其在子代细胞中能保持恒定的拷贝数，并表达所携带的遗传信息。[2]电镜下的质粒是共价、闭合、环状、小型的双链超螺旋DNA分子，形似“麻花”。[1]
质粒广泛存在于生物界，从细菌、放线菌、丝状真菌、大型真菌、酵母到植物，甚至人类机体中都含有。从分子组成看，质粒有DNA质粒，也有RNA质粒；从分子构型看，质粒有线型质粒，也有环状质粒。闭合环状双链DNA细菌质粒是基因工程中最常用的载体。[2]质粒能进行自我复制，快速繁殖，具有可转移性；能赋予宿主一定的表型，引发性状改变。质粒只有DNA一种成分，也是细胞的组成部分。[1]质粒携带能赋予宿主菌某些生物学性状的遗传信息，有利于细菌在特定的环境条件下生存。质粒不是细菌生长繁殖所必需的物质，可自行丢失或人工处理而消除，如高温、紫外线等。[2]

分类

  • 1.根据质粒能否通过细菌的接合作用，可分为接合性质粒和非接合性质粒。接合性质粒带有与接合传递有关的基因。非接合质粒在一定条件下通过与其共存的接合质粒的诱动或转导而传递。
  • 2.根据质粒在细菌内的复制类型可分为两类：严紧控制型和松弛控制型。严紧控制复制型质粒的复制酶系与染色体DNA复制共用，只能在细胞周期的一定阶段进行复制，当细胞染色体停止复制时，质粒也就不再复制。松弛控制复制型的质粒的复制酶系不受染色体DNA复制酶系的影响，在整个细胞生长周期中随时都可以复制，在染色体复制已经停止时质粒仍能继续复制。
  • 3.根据质粒的不相容性，可分为不相容性和相容性。不相容性指结构相似、密切相关的质粒不能稳定地共存于同一宿主细菌内的现象，反之为相容性。常用于流行病学的调查。
  • 4.根据质粒功能可分为：抗性质粒（携带抗生素抗性基因）、致育因子（F质粒，介导细菌接合）、Col质粒（编码大肠杆菌素）、降解质粒（分解难降解物质）、侵入性质粒（增强宿主致病力）和隐秘质粒（无已知表型效应）。

功能