什么是细菌人工染色体？(a bacterial artificial chromosome?)

细菌人工染色体（BAC）是一类工具之一，称为载体，微生物学家用它来将基因插入细菌--通常是大肠杆菌。插入基因改变了细菌的特性，这个过程称为转化。科学家可以使用BAC改变一株细菌，然后将改变后的细菌与未改变的菌株进行比较，以发现插入的基因在细胞生物学中发挥什么作用。虽然所有的载体都被科学家以类似的方式使用，但BAC值得注意的是它能够携带比其他竞争工具多得多的遗传物质。...

Microbiologists insert bacterial artificial chromosomes into bacteria to study how they are affected by genetic alterations.

Chromosomes are thread-like structures located inside the nucleus of animal and plant cells.

多年来，科学家们已经开发了许多不同种类的载体来修改细菌的基因构成。其中大部分是通过修改噬菌体--只感染细菌细胞的病毒--或称为质粒的结构而产生的。细菌人工染色体是一些基于质粒的载体之一。质粒是自由漂浮的DNA环，许多细菌在其染色体DNA之外还含有这种环。它们不被认为是一种独立的生命形式，但其行为却类似于生物体中的生物体：它们可以独立于其 "生活 "的细菌进行繁殖。

像细菌人工染色体这样的质粒是通过一种叫做电穿孔的过程插入到细菌中的。电穿孔包括用电击扰乱细胞膜，从而产生临时开口，分子可以通过这些开口插入。BAC的前身包括改良过的质粒，其名称很奇特，如Cosmid和Fosmid。这些质粒常常使研究工作受挫，因为它们只能携带几万个DNA碱基对，只够插入非常小的基因。

1992年，加州理工学院的研究人员Hiroaki Shizuya通过修改一种叫做F因子的质粒创造了第一个细菌人工染色体。F因子质粒被细菌自然地用来在环境压力时期将DNA从一个细胞转移到另一个细胞，以增加遗传变异性和生存的可能性。与它的前辈不同，BAC可以携带有几十万个DNA碱基对的大基因，或同时携带几个基因。

现在有许多大型的BAC库由大学、私营企业和政府团体维护。除了被调查的基因外，许多BACs还包含允许更容易研究的工具。例如，一些BACs包含使细菌变成蓝色或使其发光的基因，以便更容易识别。有些含有使宿主对某些抗体产生抗性的基因。培养物可以通过用有关的抗体冲洗来纯化，杀死所有的细菌，除了携带BAC的细菌。

由于细菌繁殖迅速，细菌人工染色体也可用于克隆大量的特定基因序列进行研究。这使得人们可以更好地研究那些在实验室条件下生长缓慢或不可预测的生物体的基因组。克隆的能力加快了疾病治疗的研究，使有效的抗病毒和抗菌药物得到更迅速的鉴定。它还允许更有效地生产用于研究和工业的其他生物体基因改造的序列。

发表于 2022-02-09 18:24
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分类：科学

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