質(zhì)粒的分類和提取的主要步驟及作用

 　　分類：

　　1.根據(jù)質(zhì)粒能否通過細(xì)菌的接合作用，可分為接合性質(zhì)粒和非接合性質(zhì)粒。接合性質(zhì)粒帶有與接合傳遞有關(guān)的基因。非接合質(zhì)粒在一定條件下通過與其共存的接合質(zhì)粒的誘動或轉(zhuǎn)導(dǎo)而傳遞。

　　2.根據(jù)質(zhì)粒在細(xì)菌內(nèi)的復(fù)制類型可分為兩類：嚴(yán)緊控制型和松弛控制型。

　　嚴(yán)緊控制復(fù)制型質(zhì)粒的復(fù)制酶系與染色體DNA復(fù)制共用，只能在細(xì)胞周期的一定階段進(jìn)行復(fù)制，當(dāng)細(xì)胞染色體停止復(fù)制時，質(zhì)粒也就不再復(fù)制。松弛控制復(fù)制型的質(zhì)粒的復(fù)制酶系不受染色體DNA復(fù)制酶系的影響，在整個細(xì)胞生長周期中隨時都可以復(fù)制，在染色體復(fù)制已經(jīng)停止時質(zhì)粒仍能繼續(xù)復(fù)制。

　　3.根據(jù)質(zhì)粒的不相容性，可分為不相容性和相容性。不相容性指結(jié)構(gòu)相似、密切相關(guān)的質(zhì)粒不能穩(wěn)定地共存于同一宿主細(xì)菌內(nèi)的現(xiàn)象，反之為相容性。常用于流行病學(xué)的調(diào)查。

　　功能：

　　質(zhì)粒具有自主復(fù)制能力，使其在子代細(xì)胞中也能保持恒定的拷貝數(shù)，并表達(dá)所攜帶的遺傳信息。細(xì)菌質(zhì)粒是DNA重組技術(shù)中常用的載體。載體是指把一個有用的外源基因通過基因工程手段，送進(jìn)受體細(xì)胞中去進(jìn)行增殖和表達(dá)的工具。將某種目標(biāo)基因片段重組到質(zhì)粒中，構(gòu)成重組基因或重組體。然后將這種重組體經(jīng)微生物學(xué)的轉(zhuǎn)化技術(shù)，轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞(如大腸桿菌)中，使重組體中的目標(biāo)基因在受體菌中得以繁殖或表達(dá)，從而改變寄主細(xì)胞原有的性狀或產(chǎn)生新的物質(zhì)。
　　從細(xì)菌中分離質(zhì)粒DNA的方法都包括3個基本步驟：

　　培養(yǎng)細(xì)菌使質(zhì)粒擴(kuò)增；收集和裂解細(xì)胞；分離和純化質(zhì)粒DNA。

　　采用強(qiáng)堿液、加熱或溶菌酶（主要針對革蘭氏陽性細(xì)菌）可以破壞菌體細(xì)胞壁，十二烷基磺酸鈉（SDS）和TritonX-100（一般很少使用）可使細(xì)胞膜裂解。

　　經(jīng)溶菌酶和SDS或TritonX-100處理后，細(xì)菌染色體DNA會纏繞附著在細(xì)胞碎片上，同時由于細(xì)菌染色體DNA比質(zhì)粒大得多，易受機(jī)械力和核酸酶等的作用而被切斷成不同大小的線性片段。當(dāng)用強(qiáng)熱或酸、堿處理時，細(xì)菌的線性染色體DNA變性，而共價閉合環(huán)狀DNA(CovalentlyclosedcircularDNA，簡稱cccDNA）的兩條鏈不會相互分開，當(dāng)外界條件恢復(fù)正常時，線狀染色體DNA片段難以復(fù)性，而是與變性的蛋白質(zhì)和細(xì)胞碎片纏繞在一起，而質(zhì)粒DNA雙鏈又恢復(fù)原狀，重新形成天然的超螺旋分子，并以溶解狀態(tài)存在于液相中。

　　在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，共價閉環(huán)質(zhì)粒以超螺旋形式存在。在提取質(zhì)粒過程中，除了超螺旋DNA外，還會產(chǎn)生其它形式的質(zhì)粒DNA。如果質(zhì)粒DNA兩條鏈中有一條鏈發(fā)生一處或多處斷裂，分子就能旋轉(zhuǎn)而消除鏈的張力，形成松弛型的環(huán)狀分子，稱開環(huán)DNA(OpencircularDNA，簡稱ocDNA）；如果質(zhì)粒DNA的兩條鏈在同一處斷裂，則形成線狀DNA(LinearDNA）。當(dāng)提取的質(zhì)粒DNA電泳時，同一質(zhì)粒DNA其超螺旋形式的泳動速度要比開環(huán)和線狀分子的泳動速度快。