什么是細菌人工染色體(Bacterial Artificial Chromosome)？

細菌人工染色體（BAC）是一種被稱為載體的工具，微生物學家用它將基因插入細菌中，通常是大腸桿菌。插入基因會改變細菌的性質，這一過程稱為轉化。科學家可以用BAC改變細菌菌株，然后將經過改變的細菌與未經改變的菌株進行比較，以...

細菌人工染色體（BAC）是一種被稱為載體的工具，微生物學家用它將基因插入細菌中，通常是大腸桿菌。插入基因會改變細菌的性質，這一過程稱為轉化。科學家可以用BAC改變細菌菌株，然后將經過改變的細菌與未經改變的菌株進行比較，以發現插入的基因在細胞生物學中所扮演的角色。雖然科學家們都以類似的方式使用所有載體，但BAC值得注意的是，它攜帶的遺傳物質要比競爭的工具多得多

微生物學家將細菌人工染色體插入細菌中，以研究它們如何受到基因改變的影響，科學家們已經開發出許多不同種類的載體來改變細菌的基因組成。其中大部分是通過改變噬菌體（只感染細菌細胞的病毒）或稱為質粒的結構而產生的。細菌人工染色體是許多質粒載體中的一種許多細菌除了染色體DNA外，還含有自由漂浮的DNA環。它們不被認為是一種獨立的生命形式，但其行為方式卻類似于生物體內的有機體：它們可以獨立于它們"生活"的細菌進行繁殖染色體是位于動植物細胞核內的線狀結構像細菌人工染色體這樣的質粒是通過一種叫做電穿孔的過程插入細菌中的。電穿孔包括用電擊擾亂細胞膜，從而產生可以插入分子的臨時開口。BAC的先驅者包括修飾過的質粒，這些質粒的名字是：cosmid和fosmid。這些研究嘗試常常失敗，因為它們只能攜帶幾萬個DNA堿基對，足以插入非常小的基因。1992年，第一個細菌人工染色體誕生作者Hiroaki Shizuya，加州理工學院的一位研究員，通過修改一種叫做F因子的質粒，F因子質粒在環境壓力期間被細菌自然地用于將DNA從一個細胞轉移到另一個細胞，為了增加遺傳變異性和生存的可能性。與它的前輩不同，BAC可以攜帶帶有幾十萬個DNA堿基對的大基因，或者同時擁有多個基因。許多大型BAC庫現在由大學、私營企業和政府組織維護。除了正在調查的基因外，許多BAC含有便于研究的工具。例如，一些BAC含有使細菌變藍或發光的基因，以便于識別。有些細菌含有使宿主對某些抗體產生抗藥性的基因。培養物可以通過用相關抗體沖洗來凈化，殺死除細菌外的所有細菌攜帶BAC的人由于細菌繁殖迅速，細菌人工染色體也可以用來克隆大量的特定的基因序列以供研究。這使得人們能夠更好地研究在實驗室條件下生長緩慢或不可預測的生物體的基因組。克隆的能力使疾病治療研究更快地進行鑒定有效的抗病毒和抗菌藥物。它還允許更有效地生產用于其他生物體的基因改造的序列，用于研究和工業。