基因重组和基因工程药事情

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1、基因重组和基因工程GeneticRecombinationandGeneticEngineering第14章第一节自然界DNA重组和基因转移是经常发生的DNARecombinationandGeneTransferOccurFrequentlyinNature第二节重组DNA技术又称DNA克隆或分子克隆DNARecombinationTechniqueisalsoCalledDNACloningorMolecularClone相关概念DNA克隆工具酶目的基因基因载体基本原理重组DNA技术与医学的关系本节主要内容：一、重

2、组DNA技术相关概念克隆(clone):来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。获取同一拷贝的过程称为克隆化(cloning)，即无性繁殖。（一）DNA克隆技术水平：分子克隆(molecularclone)（即DNA克隆）细胞克隆个体克隆（动物或植物）应用酶学的方法，在体外将各种来源的遗传物质（同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工的DNA）与载体DNA接合成一具有自我复制能力的DNA分子——复制子(replicon)，继而通过转化或转染宿主细胞，筛选出含有目的基因的转化子细胞，再进行扩增提取获得大量同一DNA分子，也称

3、基因克隆或重组DNA(recombinantDNA)。DNA克隆目的：①分离获得某一感兴趣的基因或DNA②获得感兴趣基因的表达产物（蛋白质）基因工程(geneticengineering)——实现基因克隆所用的方法及相关的工作称基因工程，又称重组DNA工艺学。（二）工具酶限制性核酸内切酶DNA聚合酶Ⅰ逆转录酶T4DNA连接酶碱性磷酸酶末端转移酶TaqDNA聚合酶限制性核酸内切酶(restrictionendonuclease)限制性核酸内切酶(restrictionendonuclease,RE)是识别DNA的特异序列,并

4、在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。GGATCCCCTAGGGCCTAGGATCCG+BamHⅠ定义：与甲基化酶共同构成细菌的限制修饰系统，限制外源DNA，保护自身DNA。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（基因工程技术中常用Ⅱ型）分类：作用：第一个字母取自产生该酶的细菌属名，用大写；第二、第三个字母是该细菌的种名，用小写；第四个字母代表株；用罗马数字表示发现的先后次序。命名：HindⅢ属种株序Haemophilusinfluenzaed株流感嗜血杆菌d株的第三种酶（三）目的基因(targetgene)感兴趣的基因（四）基因载体定义为携

5、带目的基因，实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。常用载体质粒DNA噬菌体DNA病毒DNA载体的主要选择标准：能自主复制质粒(plasmid)特点:能在宿主细胞内独立自主复制；带有某些遗传信息,会赋予宿主细胞一些遗传性状。二、重组DNA技术基本原理基本原理目的基因的获取DNA导入受体细胞外源基因与载体的连接克隆载体的选择和构建重组体的筛选克隆基因的表达以质粒为载体的DNA克隆过程（一）目的基因的获取化学合成法，从组织中提取等。（二）克隆载体的选择和构建目的不同，操作基因的性质不同，载体的选择和改建方法也

6、不同。（三）外源基因与载体的连接目的基因载体限制性内切酶限制性内切酶T4DNA连接酶15ºC重组体载体自连目的基因自连受体菌条件：安全宿主菌限制酶和重组酶缺陷处于感受态(competent)导入方式：转化(transformation)转染(transfection)感染(infection)（四）重组DNA导入受体菌抗药性标记选择，免疫化学方法等。（五）重组体的筛选(插入失活法)抗药性标记选择重组DNA技术操作过程可形象归纳为：小结分分离目的基因切限制酶切目的基因与载体接拼接重组体转转入受体细胞筛筛选重组体重组DNA技术

7、操作的主要步骤载体质粒噬菌体病毒目的基因（外源基因）基因组DNAcDNA人工合成PCR产物限制酶消化开环载体DNA目的基因连接酶重组体转化体外包装，转染带重组体的宿主筛选表型筛选酶切电泳鉴定菌落原位杂交表达体系的建立：表达载体的构建受体细胞的建立表达产物的分离纯化（六）克隆基因的表达第三节重组DNA技术与医学的关系非常密切并前景远大DNARecombinationTechniqueisCloslyRelatedwithMedicineandhasaGoodPerspective一、疾病基因的发现与克隆根据基因定位克隆之并研

8、究其性质，而认识疾病的分子机制。二、生物制药利用基因工程生产有药用价值的蛋白质、多肽产品已成为当今世界一项重大产业，并将有望成为21世纪的支柱产业。基因工程胰岛素胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。