基因工程和蛋白质工程简介

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1、第十六章基因工程和蛋白质工程简介第一节DNA重组与基因工程第二节蛋白质工程简介第三节核酸研究技术简介返回第一节DNA重组和基因工程基因工程亦称遗传工程，即利用DNA重组技术的方法，把DNA作为组件，在细胞外将一种外源DNA（目的基因）和载体DNA重新组合连接（重组），最后将重组体转入宿主细胞，使外源基因DNA在宿主细胞中，随细胞的繁殖而增殖（cloning，克隆），或最后得到表达，最终获得基因表达产物或改变生物原有的遗传性状。一、DNA重组的技术路线二、基因工程的应用与前景三、DNA体外重组常用的酶返回DNA重组的技术路线ForeignDNAtob

2、einsertedPlansmidvectorJoiningRecombinantDNAmoleculeIntroductionintohostcellsbytransformationofviralinfectionHostchromatemeSlectionforcellscoteiningarecombinantDNAmoleculeCloning+1、目的基因的制备2、载体的构建3、目的基因与载体的重组4、重组体导入宿主细胞进行扩增5、克隆基因的鉴定Ti质粒结构植物冠瘿瘤pBR322质粒的结构以噬菌体为载体进行DNA克隆DNA用限

3、制性内切酶除去中间一段与外源DNA连接重组载体的体外包装带有外源DNA的噬菌体太小不能被包装头部前体多联体DNAA蛋白COSCOSCOS成熟的颗粒在宿主细胞内进行DNA的装配过程噬菌体感染大肠杆菌的途径DNA重组体的筛选载体特征的直接筛选菌落的原位杂交免疫学方法pBR322质粒结构如果外源DNA插入，氨卞青霉素抗性基因失活如果外源DNA插入，四环素抗性基因失活原位杂交法筛选DNA重组体图解复印至硝酸纤维素膜上用NaOH菌体裂解DNA变性杂交放射自显影32P-cDNA与放射性cDNA杂交的菌落的斑点细菌菌落单链DNA结合到膜上Souther

4、n印迹法DNA分子限制片段限制性酶切割琼脂糖电泳转移至硝酸纤维素膜上与放射性标记DNA探针杂交放射自显影带有DNA片段的凝胶凝胶滤膜用缓冲液转移DNA吸附有DNA片段的膜Southern和Western印迹法DNAfrangmentElectrophoresisTransferofDNAbyblotting32P-labledDNAprobeAutoradiographyAgarrosegelAutoradiogramNitrocellulosesheetAutoradiogramPolymersheetSDS-PolyacrylamidegelT

5、ransferproteinAddradiolabledspesficantibody,WashtoremoveunboudantibodyProteinbanddetectedbyspecificantibodyAutoradiographyDNA重组技术的应用(1)开辟生物学研究的新纪元反向生物学（invesebiology）的诞生（2）促进生物技术产业的兴起基因药物基因诊断和治疗转基因动植物胰岛素原的人工合成胰脏(A)n胰岛素原mRNAcDNA重组质粒转化细菌mRNA反转录酶胰岛素原基因与质粒连接感染E.coli胰岛素原Ti质粒为载体

6、的植物基因工程I二元载体系统II共整合载体IIIT-DNA的转移与整合Ti辅助质粒Ti辅助DNA给体质粒Ti辅助DNA给体质粒pBR型质粒（给体质粒）宿主特异性外源基因宿主特异性整合带有外源基因的Ti质粒植物DNATi质粒转移并插入植物DNA第二节蛋白质工程简介蛋白质技术和核酸技术的相互增强在广泛利用自然界存在的各种蛋白质的过程中发现。这些蛋白质只是适应生物自身的需要，而对于它们的产业化开发往往并不合意，需要加以改造。1983年美国基因公司的Ulmer首先提出蛋白质工程这个名词，它是指按照特定的需要，对蛋白质进行分子设计和改造的工程。自此之后，蛋

7、白质工程迅速发展，生物工程的重要组成部分。蛋白质工程首先是以蛋白质的结构为基础，通过蛋白质一级结构、晶体结构和溶液构象的研究，积累成千上万蛋白质一级结构和高级结构的数据资料，然后按照蛋白质形成的规律，经周密的分子设计，改造蛋白质或构建新的蛋白质。研究得多，取得成果最显著的是生物技术药（激素、细胞因子、酶、酶的激活剂、受体和配体、细胞毒素和杀菌肽以及抗体等）和工业用酶的蛋白质工程。生物酶工程示意图酶的蛋白质结构功能新酶分子蓝图选择性修饰方案突变酶新酶克隆酶产品效用发展酶基因遗传设计遗传修饰DNA重组技术DNA重组技术蛋白质技术和核酸技术的相互增强插入

8、表达载体转化寄主细胞推导出AA顺序制备合成肽制备对所编码蛋白专一的抗体基因或cDNA蛋白质蛋白质测定出AA顺序合成cDNA