利用同一复制系统的两个质粒会在复制和随后向子细胞的分配过程中彼此竞争,这样的质粒在细菌培养物中不能和平共处.这种现象称之为不相容性.
携带相同复制子的质粒是从细胞中的质粒库中随机挑选出来进行复制的.但是,这并不能确保两个不同的质粒在一个菌落中的拷贝数总能保持相同.例如,较大的质粒比较小的质粒需要更多的复制时间,因而在同一个菌落的每个细胞中其选择地位处于劣势.即使质粒大小相似,可可能不相容,这是因为在各个细菌细胞中来自随机过程的复制起始效率是不平衡的.这种不平衡可以很快导致两种质粒在拷贝数上严重失衡.在一些细胞中,一种质粒处于绝对优势;而在另一些细胞中,与之不相容的另一种质粒却占尽上风.在无选择条件下,细菌生长几代之后,占少数的质粒可能在菌落的某些细胞中殆尽.在原始细胞的后代中可含有两种质粒中的任意一种,但极少兼而有之.
将质粒DNA片段导入无关的多拷贝复制子中并检测待试质粒共存于杂交体的能力,可以鉴定是否是质粒的DNA的该区段产生不相容性.例如,严紧型低拷贝数质粒pSC101的不相容基因座位于复制起点中以约20bp为单位的多次正向重复区,即所谓重复子(iteron).重复子似乎与邻近的顺式作用元件的par基因座一起,通过封闭由质粒编码的RepA蛋白将质粒DNA“铐”起来,从而其对宿主编码的蛋白质与复制起点结合的.相反,对于前已述及的colE1,其不相容性是由RNA I的活性决定的.在RNA I上为等位基因且用于调控复制的任何两种不同质粒是不相容的,无论它们是否具有相同功能.
如前所述,目前所用的大多数质粒均带有来自pMB1质粒的复制子.这些载体与其他携带colE1复制子的所有质粒均是不相容的,但与带有重复子结合复制子的质粒,如Psc101及其衍生物则是完全相容的.
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