质粒与载体(2)

质粒与载体

的质粒复制与细菌基因体复制一样，以RNA 聚合?(RNA polymerase)在复制原制造RNA 引子(RNA primer)，然后由DNA 聚合?(DNA polymerase)接手由此向两个方向分别复制DNA ，直到整个基因体复制完成。在复制过程中当然还有许多其它酵素的参与，这些酵素多由宿主提供。有的质粒自己携带一些与复制有关的基因，这些基因多被命名为rep，如repA、repB等等。Rolling circle形式的质粒复制与部分噬菌体基因体的复制相似。环状双绞链中的一股在复制原附近被酵素切开，然后环状股与线状股被分别复制完成。至于线状质粒的复制则是靠特殊的RNA 引子或该质粒所具有的telomere-like sequence。

四、质粒的套数与套数调控(copy number control)

在一个宿主细胞中某一特定质粒出现的个数称为套数(copy number)。在大肠杆菌中，质粒的套数由F-质粒(fertility plasmid)的一个到pUCs的数百个不等。质粒套数的控制与该质粒复制的调控机制有关，几乎每一种质粒都有它独特之处。有关质粒套数的控制我们仅以两种代表型机制来说明。

1. 反意RNA (antisense RNA )：

ColE1质粒的复制是由RNA 聚合?由其复制原(oriV)前方 555个碱基对以前的启动子(promoter)读出一段称为RNA II的产物。这个称为前引子(preprimer)的RNA II会利用碱基配对而自我折迭成可被RNA ase H(一种特殊的RNA 水解?)裁剪的立体结构。RNA II经适当的裁剪后就形成正确的复制引子，复制于焉开始。在ColE1质粒复制原前方445个碱基对的后方另有一个反向的启动子。RNA 聚合?由此处转录出一条称为RNA I的产物，它与RNA II反向，刚好形成配对，这种RNA 称为反意RNA (antisense RNA )。当RNA I和RNA II形成RNA -RNA 杂合体(RNA -RNA hybrid)时，RNA II无法形成可被RNA ase H剪裁的结构，复制引子无法产生，复制也不会有效地开始。当然，实际上还有许多辅助蛋白和酵素会控制RNA I和RNA II之间的亲合力和RNA I的水解速度。RNA I和RNA II的相对数量的增减决定了ColE1质粒的复制速度，也决定了该质粒的套数。

2. Iterons与repA：

质粒pSC101的复制除了需要宿主供应的酵素外尚需要RepA蛋白。RepA是pSC101的基因产物，在功能上他扮演了复制的活化因子(activator)与自我抑制因子(autorepressor)。RepA基因位于pSC101复制原的前方，其转录方向和pSC101复制方向正好相反。在RepA基因的启动子和pSC101复制原中有好几个顺向和反向的重复DNA 短段，长约18~22个碱基对，称为it
eron(s)。RepA会粘黏在iteron上。质粒在低浓度(低套数)时，产生低浓度的RepA促进了质粒的复制；质粒在高浓度(高套数)时，产生大量的RepA粘黏在复制原和RepA基因的启动子上抑制质粒的复制。于是，RepA和iterons的相互作用决定了pSC101的套数。

五、质