质粒的兴起

在过去的40年里,质粒DNA已成为现代研究的一个重要基石。从基因在最基本的层面上理解潜在的治疗人类疾病,质粒DNA在当今生命科学中起着举足轻重的作用。质粒是自然发生的最常见细菌染色体外的DNA。广为传播就像一条微博,独立于染色体和质粒复制通常包含基因对宿主生存,如抗生素耐药性。

质粒DNA在1967年首次分离和纯化的细菌,同时扎染和喇叭裤在时尚。科学家们一直在人为工程质粒DNA为了解开的秘密生活。限制性内切酶的特性在1960年代,细菌转化和克隆技术的发展在1970年代,并在1983年由Kary Mullis PCR的发明,质粒DNA享有滚动Stones-esque职业弧和持久力,带着看似无限的效用。

随着时间的推移质粒

质粒DNA是首先用来将细菌转化为制造工厂。
1978年,研究人员支付了约63美分一加仑天然气,听音乐一个8轨道上的球员,并设法克隆人类胰岛素大肠杆菌,提供一个廉价的胰岛素的来源,避免患者的免疫反应。

质粒DNA表达外源基因在哺乳动物细胞
进一步调整执行重组基因表达载体,转染技术研究哺乳动物细胞像烤面包一样简单。

质粒DNA用于生成第一个转基因动物
研究人员理查德·帕米特和拉尔夫Brinster生成老鼠表达从单纯疱疹病毒胸苷激酶将重组质粒DNA注入小鼠胚胎受精。基因组整合质粒DNA迎来了转基因动物的发展和稳定的细胞系,疯狂的东西添加到研究者的工具箱像淘汰赛,敲入,过度,疾病模型,有条件的突变体,荧光标记蛋白,和有针对性的集成今天是司空见惯的事。谁知道呢?也许有一天质粒DNA会让猪飞。

质粒DNA用于转基因作物
从土壤细菌和一些帮助根癌土壤杆菌,科学家成功地整合重组质粒DNA在植物染色体。各种作物包括玉米、大豆、甜菜、土豆、西红柿、南瓜、和水稻转基因为了提高增长率,货架寿命,耐久性,营养价值和抵抗疾病。不幸的是,没有进展在甘蓝菜的味道更好,甚至不让我们开始对甜菜。

质粒DNA揭示了基因启动子
研究人员开发出一种快速的方法来监测子活动的哺乳动物细胞融合萤火虫荧光素酶基因克隆启动子序列的质粒DNA。

质粒DNA在第一次使用基因疗法治疗
质粒DNA注入肌肉组织成功转染细胞在活的有机体内,从而提供一个直接路由到一个潜在的治疗结果。
的主要限制注射质粒DNA的方法,除了可怕的长针,可怜的基因转移效率。但是,有几个好处相比,重组病毒,即:大型DNA包装容量、高稳定性在室温下,患肿瘤形成和免疫原性低,结构简单,易产生大量。
正在进行的临床试验来评估对质粒介导的基因治疗心血管、神经系统、癌症、眼部炎症,和传染病。

质粒DNA疫苗首次使用
质粒DNA被发现诱导免疫反应速度比豚草触发流鼻涕时注入小鼠的皮肤或肌肉,使一个方便的方法来生产疫苗。
与传统疫苗、DNA疫苗刺激细胞免疫和体液免疫(抗体)(t细胞)。评估基于DNA疫苗临床试验已经在人类为虚拟前5的阴险的疾病如:艾滋病、癌症、流感、疟疾、和人乳头状瘤病毒。

质粒DNA用于可视化蛋白质表达细胞
科学家融合荧光标记蛋白以照亮他们的目标蛋白质像拉斯维加斯大道。

质粒DNA可以关闭基因表达,就像一个电源开关
质粒DNA改造细胞内合成小分子rna基因功能提供了一个独特的方式来评估通过抑制基因表达在哺乳动物细胞中使用rna介导干扰(RNAi)。利用质粒DNA产生RNA直接进入细胞,研究人员克服了传统的RNA介导干扰技术的局限性。

质粒DNA使有针对性的啮齿动物胚胎基因组整合成为可能
研究人员彻底改变了传统的基因打靶技术用于生成转基因动物通过coinjecting单细胞胚胎sequence-specific锌指核酸酶和质粒DNA同源结束在基因组DNA侧翼减少站点。

可编程和高效的基因打靶在活的有机体内利用质粒
与质粒DNA,使转染哺乳动物细胞表达Cas9和单一制导RNA,研究人员利用原核RNA-based适应性免疫系统CRISPR / Cas快速和精确的工程师的活细胞内的哺乳动物的基因组。

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