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人工染色体的种类 一、酵母人工染色体 二、细菌人工染色体 三、哺乳类人工染色体 三、哺乳类人工染色体（mammalian artificial chiomosome） Farr等利用端粒介导的染色体片段技术，制造出了由人的X染色体截短而来的小染色体，长度小于10Mb。Harrington等将PCR产生的人的端粒DNA、从17号染色体或Y染色体上单个A2卫星DNA单元多聚化形成的1Mb片段和人的基因组DNA混合起来，用脂质体转染法转入人的肿瘤细胞，产生了人工合成的染色体。这种人工染色体含有有丝分裂时染色体正常分离和稳定保存所需的所有成分，可以向天然染色体一样在细胞分裂时复制、分离并能长期稳定保存。 由于哺乳类染色体远比酵母染色体复杂，尤其是它们的着丝粒和端粒结构也尚未完全搞清楚，还不能克隆含高度重复序列的着丝粒DNA大片段，使得哺乳类人工染色体研究的进展缓慢。 Cell Engineering 第七章 干细胞与组织工程 第十七章 动物染色体工程 Animal Chromosome Engineering 组长:李伟 组员:魏燕霞 孙晓玉 李广 赵小霞 哈蓉华 贾姗 叶明轩 ◆人工染色体(artificial chromosome) 所谓人工染色体是指人工组建具有染色体功能的DNA分子,也就是人们利用线性染色体稳定的功能序列构建载体,重组后的DNA以线性状态存在,大大提高了插入外援基因的能力,且可以像天然染色体一样,在寄主细胞中稳定复制和遗传. 第四节 人工染色体 目的基因 基因载体 重组体 分 切 接 转 筛 表 总体技术路线 1983年，美国科学家构建成功了酵母人工染色体(YAC)，他们从酵母基因组中分离到了着丝粒、自主复制序列及一些标记基因，又从四膜虫的大核rDNA的末端分离到了端粒，然后将这三部分及标记基因连在一起就构成了酵母人工染色体。 用酵母人工染色体克隆基因时，尚存在三个问题： ⑴ 会发生嵌合体现象，即同一个酵母人工染色体中会有两个不相连的DNA片段； ⑵克隆的基因不稳定，易发生缺失现象； ⑶不能用简单的方法将人工染色体与酵母染色体分开。 一 、酵母人工染色体（Yeast artificial chiomosome） Yeast Artificial Chromosome (YAC) 构建基因组文库 ◆克隆文库 （核酸探针） ◆表达文库 （免疫探针） 　　YAC的缺点：插入片段容易出现缺失和重排现象，YAC与酵母染色体大小相似不容易分离和纯化。 　YAC的优点：酵母细胞比大肠杆菌对不稳定的、重复的和极端的DNA片段有更强的容忍性，文库的代表性强，适合作真核染色体片段功能研究。 返回 BAC是以大肠杆菌的F因子的重要位点及基因为主体的高容量的人工载体.F因子又称致育因子,是一个100kb的质粒,能整合到宿主染色体中,并能高频率的转移遗传标记.因其低拷贝特性使其重排和嵌合程度低.且F因子呈闭环结构,可以用常规技术从大肠杆菌中分离. 二、细菌人工染色体 优点：能携带大片段DNA，约300kb。 在每个细胞中，一个载体分子能繁殖多个拷贝，高产DNA。 缺点：会出现插入片段在结构上的不稳定，导致克隆DNA部分的缺失或重排。为克服上述缺点，人们采用低拷贝数复制子载体，如，E coli中的F因子。此质粒含有2种基因（part A, part B）。每个E coli能接受 300kbDNA片段。 返回 ＭＡＣ是以哺乳动物细胞作为宿主细胞的人工染色体技术。作为异源ＤＮＡ片段的载体，比ＹＡＣ容量大．哺乳类人工染色体比ＹＡＣ大了２或３个数量级．人类人工染色体可用作基因治疗． ＭＡＣ的优点：能容纳更大的基因，维持基因的拷贝数，没有副作用，能长期调控基因表达． 返回 四、人工染色体的应用 １　基因组物理图谱构建和图位克隆 ２　基因表达调控及其功能研究 ３　基因组分析 ４　乳腺生物反应器的研究 ５　医学领域的基因治疗 Cell Engineering 第七章 干细胞与组织工程