基因工程与药物

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1、基技学院严永敏基因重组与基因工程概念基因重组（geneticrecombination）：指不同来源的DNA分子通过重新组合（插入、缺失、置换等）形成新的重组DNA分子的过程。自然界的基因重组一、转化作用概念：受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段，并使它整合到自己的基因组中，从而获得供体细胞部分遗传性状的现象。DNADNA片段新DNA重组摄取溶解转导作用概念：以病毒为媒介发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组。转位：概念：基因从基因组的一个位置转移到另一个位置。第一节概述第二节基因工程相关的酶学第三节基因工程的载体（v

2、ector）第四节目的基因制备和常用分离方法第五节载体DNA和目的基因的连接第六节重组DNA分子引入受体细胞第七节重组体的鉴定与分析第八节克隆基因的表达基因工程（geneticengineering）：在体外应用人工方法进行基因重组，然后导入宿主细胞去复制、扩增或表达的过程。因为通过人工设计,得到一定的设计方案，故称为基因工程。分子克隆（molecularcloning）:指按照人的意愿，在体外将制备的DNA片段与载体重组，然后导入受体细胞，并在受体细胞中复制、扩增，以获得该DNA分子的大量拷贝或表达产物。分切连转筛基因工程步骤基因工

3、程基因工程技术的应用(P307)一、生产（基因工程）产品：1.构建基因组文库，cDNA文库，核酸探针等2.生产基因的(用于医药目的)的一级产品，即蛋白质、多肽；二级产品，如维生素、多糖、氨基酸(因为它们由酶催化产生）3.生产基因疫苗、如:乙肝疫苗.二、改良生物的性状如将固氮基因引入水稻,就可以不用施氮肥了基因治疗三、分子诊断在分子克隆技术中，对DNA进行切割、合成、补平、连接和修饰等工具酶是必不可少的。常用的工具酶主要有：限制性核酸内切酶、DNA聚合酶Ⅰ、逆转录酶、DNA连接酶、碱性磷酸酶、多核苷酸激酶和末端脱氧核苷酸转移酶，甲基化酶

4、等。重要的工具酶（toolenzyme)一、限制性核酸内切酶（restrictionendonuclease，RE）简称限制酶，是一类能识别和切割特定DNA序列的核酸内切酶，为原核生物所特有。分为三型。其中Ⅱ型被称为基因工程的分子剪刀，是分子克隆技术中最重要的工具酶。作用ⅠⅡⅢ三种限制性核酸内切酶的作用(P309)酶活性核酸内切酶核酸内切酶核酸内切酶甲基化酶甲基化酶ATP酶DNA解旋酶DNA链上的无有有特异识别位点DNA链上的无在识别序列内在识别序列外特异切割位点在分子克隆中无有无的重要意义（一）限制酶的命名与分类EcoRI产生该酶的

5、宿主菌属名微生物的种名宿主菌的株或型同一菌株中不同限制酶的编号（按发现先后顺序）大肠杆菌Escherichia属、coli种、RY13株中分离到几种限制酶，分别表示为:EcoRI、EcoRⅡ、EcoRⅤ等。（二）Ⅱ型限制性核酸内切酶的作用根据需要在特定的位点上精确切割双链DNA分子，产生特异末端的DNA片段。识别序列：双链DNA特异的碱基对（一般46个），在识别序列内特异切割DNA。断裂磷酸二酯键Ⅱ型限制酶的特异识别序列回文结构（palindromestructure）：指双链DNA分子上按对称轴排列的反向互补序列。5——GAAT

6、TC——3ATATGC5’3’EcoRⅠ识别序列：对称轴3——CTTAAG——5粘性末端（cohesive　end）：指限制酶错位切开两条对称轴互补DNA双链所产生的带单链突出的末端。—GAATTC——CTTAAG—平末端（bluntend）：指限制酶在对称轴上同时切割互补DNA双链所产生的末端。EcoRⅠ—CCCGGG——GGGCCC—SmaⅠ4同裂酶（isoschizomers）:来源不同，但能识别和切割同一核苷酸序列的限制酶，也称异源同工酶。这些同工异源酶可以互相代用。如：BamHⅠ和BstⅠ（GGATCC）；XhoⅠ和P

7、aeR7（CTCGAG）。如：BamHⅠ（GGATCC）和Sau3AⅠ（NGATCN）。同尾酶（isocaudamers）:来源，识别序列，且切割方式均不同，但可产生相同粘性末端的限制酶。产生的DNA片段可借粘性末端相互连接，在DNA重组时具有更大的灵活性。“分子剪刀”的应用根据特异识别序列切割DNA片段用于基因组计划研究（如物理图谱)，基因组文库，DNA序列分析,DNA分子杂交，制备探针）限制性片段长度多态性（restrictionfragmentlengthpolymorphysm，RFLP）研究，用于法医学个体识别和遗传性疾病

8、的诊断等－DNA指纹分析人类两个个体的基因组DNA中平均有1000万处不同，多位于非编码序列中。碱基的变异可能导致酶切点的消失或新的切点出现，当使用同一限制酶切割不同个体基因组DNA时，DNA片段长度出现差异，这种由于内