二、主要的基因型說(shuō)明
1、基因重組相關(guān)的基因型
recA （Recombination）
功能：recA基因表達 ATP依賴(lài)型 DNA重組酶，它在λ-噬菌體與基因組 DNA的溶原重組時(shí)起作用，同時(shí)具有對 DNA放射性損傷的修復功能。由 recA基因的變異所產(chǎn)生的基因型使同源或異源 DNA的重組不能進(jìn)行，保持插入 DNA的穩定性，對 DNA的轉化有利。一個(gè)菌株的基因型如果是 recA,則說(shuō)明此菌株的表現型是重組缺陷的。
recB （Recombination）
功能：recB基因表達 ATP依賴(lài)型 DNase和核酸外切酶V的一個(gè)亞基，對recA的DNA重組酶起輔助和促進(jìn)作用。DNase催化雙鏈DNA的解旋和解鏈，核酸外切酶V催化單鏈DNA的裂解，在DNA的重組和損傷修復中發(fā)揮重要作用。recB基因的變異導致其DNA重組和修復功能喪失，保證了外源DNA的穩定，有利于DNA轉化。
recC （Recombination）
功能：recC基因表達四種酶，即核酸外切酶V,ATP依賴(lài)型的核酸內切酶，解旋酶及ATP酶，它們和recA, recB所表達的酶相互協(xié)調作用，在DNA的重組及放射性損傷的修復中發(fā)揮作用。recC基因的變異導致DNA重組功能缺失，保證外源DNA的穩定性。
2、甲基化相關(guān)的基因型
dam （DNA adenine methylase）
功能：dam基因表達DNA腺嘌呤甲基化酶，它能催化特異序列GATC中A的甲基化，保證DNA免受限制性核酸內切酶Mbo I的切斷，同時(shí)在 DNA復制時(shí)也起一定的輔助作用。dam基因的變異導致腺嘌呤（A）甲基化酶活性的缺失，使腺嘌呤（A）不被甲基化，易于獲得非甲基化質(zhì)粒。
dcm （DNA cytosine methylase）
功能：dcm基因表達DNA胞嘧啶甲基化酶，它能特異性識別DNA雙鏈上的CCWGG序列，并使第二個(gè)C甲基化，即CmCWGG,避免 DNA受到相關(guān)限制酶的切斷。dcm基因的導致胞嘧啶甲基化酶活性缺失，使外源DNA上的C不被甲基化，易于獲得非甲基化質(zhì)粒。
mcrA （Modified cytosine restriction protein a）
功能：mcrA基因表達大腸桿菌防御體系中起重要作用的mcrA酶，這種酶能特異性地作用于外來(lái)DNA上的被甲基化的胞嘧啶序列，即 C5mCGG特異序列，使之分解，對大腸桿菌本身起保護作用。mcrA基因的變異，導致上述功能缺失，對外來(lái)DNA中被甲基化的胞嘧啶特異序（C5mCGG）失去作用，有利于限制酶及甲基化酶的克隆體的穩定。
mcrB, C （Methyl cytosine-specific restriction）
功能：mcrB, C基因表達兩種特異性蛋白，即mcrB蛋白和 mcrC蛋白，它們在大腸桿菌的防御系統中起重要作用。一般情況下，只有這兩種蛋白同時(shí)存在時(shí)才表現出活性， mcrC具有識別和調節功能，它能特異性的結合到外源 DNA上被甲基化的胞嘧啶（C）的特異序列 G5mC上，然后由 mcrB蛋白切斷（mcrB蛋白是特異性切斷外來(lái) DNA中 G5mC序列的限制性核酸內切酶），防御外來(lái) DNA的侵入。mcrB, C基因的變異，使上述的對外來(lái) DNA的防御作用缺失，對質(zhì)粒的轉化有利。
mrr （Methylation requiring restriction）
功能：mrr基因是大腸桿菌細胞防御系統中重要的基因之一，它能?chē)栏裣拗票患谆耐庠碊NA的介入。另外，它對限制酶AccⅠ，CviR Ⅰ，Hinf IⅠ（Hha Ⅱ），Nla Ⅱ，Pst Ⅰ以及 N6-腺嘌呤甲基化酶和C5-胞嘧啶甲基化酶活性有明顯的抑制作用。mrr欠損株（基因型）可用于含有N6-mA和C5-mC的DNA的轉化。另外，含有此基因型的菌株也可用于限制酶和甲基化酶的克隆體。
hsdM （Host specificitive defective）
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功能：hsdM基因所表達的DNA甲基化酶是 I型限制酶復合體（具有對 DNA切斷和修補的雙重功能）的一部分，它能使DNA雙鏈上的AA （雙腺嘌呤） 甲基化，保護宿主DNA不被分解。hsdM的變異使細胞內的DNA不被甲基化，易于獲得非甲基化質(zhì)粒。
3、點(diǎn)突變相關(guān)的基因型
mutS （Mutator）
功能：mutS基因表達的蛋白具有識別DNA上錯配序列的功能，并能修復其錯配序列（GC→AT），防止基因突變。mutS基因的變異導致DNA的錯配序列不能得到修復，容易發(fā)生基因突變，這對于利用點(diǎn)突變進(jìn)行基因改造是有利的。
mutT（Mutator）
功能：野生大腸桿菌在進(jìn)行DNA復制時(shí)，細胞中的8-OXO-dGTP插入模板DNA中的DA位點(diǎn)的效率幾乎與插入DC位點(diǎn)的效率相同，導致 A-T轉換成 G-C,使DNA產(chǎn)生變異。而mutT蛋白就是特異性地降解8-OXO-dGTP成為單磷酸鹽（8-OXO-dGMP），這種單磷酸鹽狀態(tài)的G（鳥(niǎo)嘌呤） 不能作為底物進(jìn)行 DNA合成，從而防止了上述的基因突變。 mutT基因的變異使細胞中8-OXO-dGTP濃度增高，A→C的突變幾率增大，有利于利用點(diǎn)突變進(jìn)行基因改造。
dut （dUTPase）
功能：dut基因表達脫氧尿嘧啶三磷酸核苷酸水解酶（dUTPase），它能水解dUTP成為dUMP,使細胞體內dUTP的濃度維持在較低的水平，尿嘧啶（U）就不易摻入到DNA中，避免了基因發(fā)生 A→U的突變。dut基因發(fā)生突變使dUTPase活性缺失，導致dUTP濃度升高，堿基U（尿嘧啶）極易摻入到DNA中，使其發(fā)生A→U的基因突變，有利于利用點(diǎn)突變進(jìn)行基因改造。
ung （Uracil DNA glycosylase）
功能：ung基因表達尿嘧啶 -N-糖苷酶，這種酶能特異性識別DNA單鏈或雙鏈上發(fā)生突變的尿嘧啶殘基，并從DNA上水解去除尿嘧啶殘基，防止 DNA發(fā)生突變。ung基因的變異導致上述功能缺失，有利用點(diǎn)突變。
uvrB （Ultraviolet）
功能：uvrB基因表達核酸外切酶中的b亞基，這種核酸外切酶具有DNA的切補功能，對紫外線(xiàn)損傷的DNA有修補作用。uvrB基因的變異使細胞中核酸外切酶切除變異堿基的活性缺失，有利于點(diǎn)突變。
4、核酸內切酶相關(guān)的基因型
hsdR （Host specificity defective）
功能：hsdR基因表達 I型限制酶EcoK （K12株） 或 EcoB （B株），在大腸桿菌細胞中起到一種”抗體“的作用，對外來(lái)的各種 DNA有嚴格的限制。HsdR基因的變異導致菌株細胞內的 I型限制酶 EcoK或 EcoB活性缺失，這對于外來(lái)基因的導入及質(zhì)粒轉化是有利的。
hsdS （Host specificitive defective）
功能：hsdS所表達的特異性蛋白是 I型限制酶EcoK或EcoB復合體中的一部分，它專(zhuān)門(mén)負責hsdR酶和hsdM酶對DNA序列的特異識別。hsdS基因的變異使hsdR和hsdM不能正確識別其作用的特異DNA序列，可以保持插入DNA的穩定性。
endA （Endonuclease）
功能：endA基因表達非特異性核酸內切酶Ⅰ，它能使所有DNA雙鏈解開(kāi)，在DNA的復制和重組中起重要作用。endA基因的變異將使插入的外源 DNA更加穩定，提取的質(zhì)粒純度更高。
5、停止密碼子相關(guān)的基因型
supE （Suppressor）
功能：supE基因表達的阻遏蛋白與停止密碼子UAG結合，使蛋白質(zhì)合成停止。supE基因發(fā)生變異時(shí)，不能表達正常的阻遏蛋白，即使遇到停止密碼子 UAG,蛋白質(zhì)合成仍能繼續，并使 UAG作為一個(gè)密碼子來(lái)編碼谷氨酰胺（Glutamine），從而使發(fā)生了琥珀突變（AAG→UAG）的基因對蛋白質(zhì)表達得以延續，因此稱(chēng) supE為琥珀突變抑制因子。
supF （Suppressor）
功能：supF基因表達的阻遏蛋白與停止密碼子UAG結合，使蛋白質(zhì)合成停止。supF基因變異時(shí)，不能表達正常的阻遏蛋白，即使遇到停止密碼子 UAG,蛋白質(zhì)合成仍能繼續，并使 UAG作為一個(gè)密碼子編碼酪氨酸 （Tyrosine）。
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