主要区别 – 克隆载体与表达载体

克隆载体和表达载体是两种类型的载体，用于重组 DNA 技术将外源 DNA 片段携带到靶细胞中。克隆和表达载体均在其载体序列中包含复制起点、独特的限制性位点和选择标记基因。由于复制起点的存在，克隆和表达载体都是自我复制的。克隆载体可以是质粒、粘粒或噬菌体。这 主要区别 克隆载体和表达载体之间是 克隆载体用于将外源 DNA 片段携带到宿主细胞中，而表达载体是一种克隆载体，它包含具有最大基因表达的合适表达信号。

涵盖的关键领域

1. 什么是克隆载体 – 定义、类型、用途 2。 什么是表达载体 – 定义、类型、用途 3。 克隆载体和表达载体有什么相似之处 – 共同特点概述 4. 克隆载体和表达载体有什么区别 – 主要差异的比较

关键词：噬菌体、克隆载体、粘粒、DNA、DNA 技术、表达构建体、表达载体、复制起点、启动子区域、重组 RNA、质粒、限制位点、选择标记

什么是克隆载体

克隆载体用作载体 DNA 分子。所有克隆载体都具有四个特点：

根据目的，有多种经典克隆载体可供选择，如质粒、噬菌体和粘粒。克隆载体的选择取决于插入片段的大小和应用。

质粒

质粒是天然存在的、染色体外的双链 DNA 分子，能够在细菌细胞内自主复制。质粒中插入片段的大小限制为 10 kb。质粒在亚克隆和下游操作、cDNA 克隆和表达分析中用作克隆载体。 pBR322 是首批用于重组 DNA 技术的基因工程质粒之一。 pBR322质粒如图1所示。

图 1：pBR322

噬菌体

噬菌体来源于λ噬菌体，λ噬菌体的cos位点使其能够被包装成噬菌体头部。宿主细胞内载体 DNA 的复制最终会导致细胞裂解。可插入噬菌体载体的插入片段大小为 5-12 kb。噬菌体载体用于基因组 DNA 克隆、cDNA 克隆和表达文库。

粘粒

粘粒是一种含有λ噬菌体cos位点的质粒。 λ 噬菌体的 cos 位点使其能够被包装成噬菌体头部。尽管它是一种质粒，但宿主细胞内粘粒的复制可能不会像在噬菌体载体中那样裂解细胞。可克隆到粘粒载体中的插入片段大小为 35-45 kb。粘粒载体用于基因组文库构建。

由于哺乳动物基因的大小通常大于 100 kb，因此无法用经典的克隆载体克隆完整的基因序列。通过将宿主细胞染色体的特性模拟到载体中，可以避免这个问题。这种类型的载体称为人工染色体载体。 BACs（细菌人工染色体载体）、YACs（酵母人工染色体载体）和MACs（哺乳动物人工染色体载体）是人工染色体载体的类型。

BACs

细菌人工染色体载体基于大肠杆菌F因子质粒。可克隆到 BAC 载体中的插入片段大小为 75-300 kb。 BAC 载体用于分析大基因组。

YAC

酵母人工染色体载体基于酿酒酵母着丝粒、端粒和其他自主复制序列。可克隆到 YAC 载体中的插入片段大小为 100-1 Mb。 YAC 载体用于分析大型基因组。

MAC

哺乳动物人工染色体载体是基于哺乳动物的着丝粒、端粒和复制起点。 MAC 中的插入大小为 100 kb 到 1 Mb。 MAC 用于动物生物技术和人类基因治疗。

什么是表达载体

表达载体，也称为 表达结构, 是一种质粒。通过表达载体将特殊基因引入宿主细胞，其中表达载体利用细胞转录和翻译机制促进转化基因的表达。表达载体包含调节序列，如增强子和启动子区域，它们导致有效的基因表达。在宿主细胞内表达特定蛋白质（如胰岛素）后，应从宿主细胞的蛋白质中纯化产物。因此，引入的蛋白质要么用组氨酸（His 标签）或任何其他蛋白质标记。为了使导入的基因在宿主细胞内有效表达，应将以下表达信号导入表达载体。

图 2：pGEX-3X

克隆载体和表达载体之间的相似性

克隆载体与表达载体的区别

定义

克隆载体： 克隆载体是一小段可以稳定维持在宿主细胞内的DNA。它用于将基因导入细胞，同时获得大量的插入片段。

表达载体： 表达载体是一种质粒，用于将特定基因导入靶细胞并控制细胞产生相关基因产物的机制。

角色

克隆载体： 克隆载体用于获得大量拷贝的插入 DNA 片段。

表达载体： 表达载体用于获得插入的 DNA 片段的基因产物，无论是蛋白质还是 RNA。

类型

克隆载体： 克隆载体可以是质粒、粘粒、噬菌体、BAC、YAC 或 MAC。

表达载体： 表达载体是质粒载体。

矢量的特点

克隆载体：克隆载体包含复制起点、独特的限制性位点和选择标记。

表达载体： 除了克隆载体的典型特征外，表达载体还包含载体中的增强子、启动子区、终止密码子、转录起始序列和翻译起始序列。

结论

克隆载体和表达载体很容易用于重组 DNA 技术，以便将外源 DNA 片段引入靶细胞。克隆载体和表达载体都能够在宿主细胞内自行复制。克隆载体通常用于将外源基因引入靶细胞，同时实现引入基因的大量拷贝。表达载体用于获得基因产物，即宿主细胞内导入基因的蛋白质或 RNA。大多数重组蛋白如胰岛素是通过使用表达载体产生的。克隆载体和表达载体的主要区别在于每种载体在重组DNA技术中的应用。

参考：

1. “克隆载体”。基因的克隆和分子分析。 N.p.，日期不详网。在这里可用。 2017 年 6 月 18 日。2.“穿梭载体和表达载体”。无边。无限，2016 年 5 月 26 日。网络。在这里可用。 2017 年 6 月 18 日。

图片提供：

1. Ayacop (+ Yikrazuul) 的“PBR322” – 通过 Commons Wikimedia2 拥有的作品（公共领域）。 “PGEX-3X 克隆载体”作者：Magnus Manske – 由 Magnus Manske (CC BY-SA 3.0) 通过 Commons Wikimedia 创建