质粒是在细菌和其他细胞中发现的一种小型、环状DNA 分子。通常只携带少量基因，特别是一些与抗生素耐药性有关的基因；可以在不同的细菌细胞之间传递。
质粒是怎么被发现的？
质粒的结构是什么样的？
Origin of Replication (ORI) 复制起始位点：通过募集复制相关蛋白在质粒内启动复制。
Antibiotic Resistance Gene 抗生素抗性基因：筛选含有质粒的细菌，例如：Ampicillin，Kanamycin。质粒含有抗生素抗性基因，而没有质粒 DNA 的细菌将无法在含有抗生素的LB培养板中存活。
Multiple Cloning Site (MCS) 多克隆位点：包含数个限制性酶切位点，可通过限制性酶消化和连接轻松插入目的DNA。在表达质粒中，MCS 通常位于启动子的下游，因此当基因插入 MCS 时，其表达将由启动子驱动。一般而言，MCS 中的限制性位点是独一无二的，并不位于质粒骨架的其他位置。因此，酶切时并不会破坏质粒载体其他部位的结构。
Insert 插入片段：插入片段是克隆到 MCS 中的基因、启动子或其他 DNA 片段，通常是人们所希望研究的遗传元件。
Promoter Region 启动子：驱动目标基因的转录。启动子的选择需要与质粒表达的物种相匹配。例如：如果打算在人细胞中使用质粒，则启动子将是人或哺乳动物启动子序列。而在大肠杆菌中使用质粒，则将是原核生物启动子序列。选择组织特异性启动子，则可以实现目的基因的组织特异性表达。启动子的强度与目的基因的表达水平密切相关。
Selectable Marker 选择性标记：筛选已经成功摄取质粒的细胞。注意该选择性标记区别于细菌中的抗性筛选。细菌抗性基因筛选用于质粒扩增过程，选择性标记用于筛选或标记转染后的细胞。选择性标记通常是抗性筛选或者荧光蛋白。
Primer Binding Site 引物结合位点：短的单链 DNA 序列，用作 PCR 扩增或测序的起始，验证质粒序列。
质粒有哪些分类和用途？
Cloning Plasmids 克隆质粒：用于促进 DNA 片段的克隆。克隆载体往往非常简单，通常只包含细菌抗性基因、复制起点和 MCS。
Expression Plasmids 表达质粒：用于基因表达（基因功能的研究）。表达载体必须包含启动子、转录终止子序列和插入基因。启动子驱动插入DNA 转录生成RNA，合成的RNA上的终止子序列发出停止转录过程的信号。表达载体可以通过增强子序列增加蛋白质或RNA的产量。表达载体可以在各种细胞类型（哺乳动物、酵母、细菌等）中驱动表达，这在很大程度上取决于用于启动转录的启动子。
Gene Knock-Down Plasmids 基因敲减质粒：用于减少内源基因的表达。通过表达靶向目的基因 mRNA的shRNA来实现。这些质粒具有可以驱动短 RNA 表达的启动子。
Genome Engineering Plasmids 基因工程质粒：用于靶向和编辑基因组。通常使用 CRISPR 技术完成。
Reporter Plasmids 报告质粒：用于研究遗传元件的功能。这些质粒包含一个报告基因（例如，荧光素酶或GFP），可提供遗传元件活性的读数。
Viral Plasmids 病毒质粒：通过修饰的病毒基因组，有效地将遗传物质递送到靶细胞中。可以使用这些质粒来制造病毒颗粒，例如慢病毒、逆转录病毒、AAV 或腺病毒颗粒，从而高效感染靶细胞。
拷贝数是什么？
拷贝数是指每个细菌/细胞内质粒的个数，决定了最终所能获得质粒的量。对于质粒载体，拷贝数是我们最关心的特性之一。实际上，每个细菌中的质粒的拷贝数主要决定于质粒本身的复制特性。
按照复制性质，可以把质粒分为两类：
严紧型质粒：当细菌染色体复制一次时，质粒也复制一次，每个细菌内只含1～2个质粒；
松弛型质粒：当细菌染色体复制停止后仍然能继续复制，每一个细菌内一般含20个左右质粒拷贝。这些质粒的复制是在寄主的松弛控制之下的，每个细菌中含有10-200份拷贝，如果用一定的药物处理抑制寄主蛋白质的合成还可使质粒拷贝数增至几千份。
当然，恒定的拷贝数与质粒复制控制系统、质粒的大小及培养条件有关。
那么到这里你可能会问，高拷贝质粒我们可以多提一点质粒，低拷贝数的质粒有什么作用呢？确实，低拷贝数的质粒用途不是十分广阔，主要用于以下两点：
-
高拷贝数的质粒往往不稳定，进行大片段克隆或者带有毒性DNA克隆时会用低拷贝； -
质粒的扩增会占用大量资源，当载体用于表达或者其他用途时，也会使用上低拷贝质粒。
质粒的接合转移与穿梭质粒
质粒的接合转移：是细菌遗传物质转移的一个重要方式。在质粒转移过程中，供体菌和受体菌通过结合作用紧密接触，质粒从供体细胞向受体转移，同时进行质粒复制。按能否自主转移，可以将天然存在的质粒分为转移型质粒和非转移型质粒两大类。
这里要注意的是，获得质粒的细菌可随之而获得一些生物学特性，如耐药性或产生细菌素的能力等。从环境友好出发，实验室里的废弃菌液，一定要灭过菌才能倒哦！
穿梭质粒：是指一类人工构建的具有两种不同复制起点和筛选，因而可以在两种不同类群宿主中存活和复制的质粒载体。此概念不仅用于不同的微生物菌群之间，也可以推广到真核生物表达载体的构建，如用于枯草的pBE2、酵母的pPIC9K、哺乳动物表达载体pMT2 和用于植物细胞的Ti 质粒。这些穿梭质粒不仅可以在大肠杆菌中复制扩增，也可以在相应的枯草、酵母、动物或植物细胞中扩增和表达。这样利于对质粒的分子生物学操作和大量制备。
通俗来说，就是一山不能容二虎。但是作为科学来说，我们需要一个严谨的定义。
“利用同一复制系统的两个质粒会在复制和随后向自细胞的分配过程中彼此竞争，这样的质粒在细菌培养物中不能和平共处，这种现象称之为不相容性”。
那要怎么才能在一个菌里面使用两个质粒呢？
简单的方法就是使用不同复制源的且带有不同抗性基因的两个质粒。
pUC ori：复制起始点，pUC为高拷贝表达质粒（120-200个/细胞）。
Amp：氨苄抗性，为原核抗性，用于质粒抽提时的筛选。
U6 promoter：U6启动子，真核启动子，启动shRNA的表达。
CMV：真核启动子，启动ZsGreen1的表达。
ZsGreen1：第三代绿色荧光蛋白，亮度最高的的荧光蛋白。
PGK：真核启动子，启动Puro的表达。
Puro：嘌呤霉素抗性基因，真核抗性，用于质粒或病毒进入细胞后的筛选。
Amp：氨苄抗性基因，原核抗性，用于质粒抽提时的筛选。
WPRE：转录后调控序列，增加外源片段的表达效率。
3’LTR、5'LTR：逆转录病毒基因组两端各有一个长末端重复序列(5'—LTR和3'—LTR)，不编码蛋白质，含有启动子，增强子等调控元件。
质粒提取试剂盒推荐
| 样品类型 | 推荐试剂（品牌+货号） |
|---|---|
| 去内毒素 | Endo-free Plasmid Maxi Kit（GBCBIO-P4101） Endo-free Plasmid Mini Kit（GBCBIO-P2105） |
| 传统提取法 | Plasmid Maxi Kit（GBCBIO-P3101） Plasmid Midi Kit（GBCBIO-P7105） Plasmid Mini Kit（GBCBIO-P1105） |
非柱式法 |
QS Plasmid Maxi Kit（GBCBIO-P5101） |
| 酵母专用 | Yeast Plasmid Kit（GBCBIO-P6105） |
品牌优势
捷倍斯生物可以提供专业和完善的核酸分离纯化解决方案，有硅胶柱法、磁珠法与溶液直接法的核酸纯化产品，在二代测序的样品前处理方面有着专业的技术与积累，有完善的针对唾液、血液与血浆等样品的保存、运输与高通量核酸纯化等整套的解决方案。 在诊断试剂原料方面，捷倍斯生物可以提供生物染色剂、高端的表面活性剂、显色底物、生物缓冲剂以及酶制剂与其稳定剂等系列产品。
做值交往的人｜做值得信赖的产品
