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通常，科学家利用质粒在靶细胞中进行基因的过表达。质粒的灵活性、兼容性、安全性、经济性等特性促进了分子生物学家将其应用于各种用途。一些常用的质粒类型包括：克隆质粒、表达质粒、基因下调质粒、基因敲除质粒、报告质粒、病毒质粒等。
克隆质粒：旨在扩增目的DNA片段
表达质粒：利用乳糖操纵子等结构过表达目的基因基因下调质粒：利用基因沉默（抑制mRNA翻译）的原理减少宿主细胞内源基因的表达
基因敲除质粒：质粒中可插入基因敲除所需的元件，如用CRISPR/Cas9敲除时，质粒中含有Cas9蛋白的基因序列并插入一段设计好用来转录出gRNA的序列；同源重组法敲除时，质粒中插入一段目的基因的上下游同源序列
报告质粒：整合有报告基因的重组质粒。报告基因是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，也就是说，是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。把它的编码序列和基因表达调节序列相融合形成嵌合基因，或与其它目的基因相融合，在调控序列控制下进行表达，从而利用其表达产物标定目的基因的表达调控，筛选得到转化体。
病毒质粒：对病毒的基因组进行改造，去除其致病感染性而保留其它功能，有利于目的基因灵活的进入细胞并整合到基因组中。到目前为止，全世界的科学家在各种实验中广泛将质粒用于各种技术，包括荧光成像、重组DNA技术、蛋白质大规模生产、疾病模拟、药物开发和基因编辑等，其应用之广，使得质粒几乎存在于现在的所有生命科学实验室。
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