《b基因工程》ppt课件

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1、第四章基因工程原理——基因工程的基本工具GeneEngineering定义基因工程：对生物体遗传信息的基本单元——基因进行人工改造、干预和定向转移，其技术特征是将不同种类生物的基因或同种生物体的不同基因按照人们的意愿在体外进行拼接重组和变异，通过载体-宿主系统转入另一种生物体内，使之能按照人们的意愿稳定遗传、复制和表达，实现按照人们的意愿，改造生物的遗传特性，创造出生物的新性状的目的。基因工程基础——核酸http://www.tudou.com/programs/view/vpwPwCuNtgU/基因工程药物的生产过程获得目的基因构

2、建基因工程菌工程菌大规模培养分离提取目的产物重组质粒第一节基因工程菌的构建与培养一、工程菌简介基因工程菌：微生物为操作对象，通过基因工程技术获得的表达外源基因或过量或抑制表达自身基因的工程生物体。种类：细菌和酵母是重要的表达重组药物的制药生物。蛋白名称用途1抗胰蛋白酶治疗肺气肿促性腺皮质激素治疗风湿B细胞生长因子治疗免疫系统功能失调降钙素治疗软骨病集落刺激因子治疗血液病绒毛膜促性腺激素治疗不排卵症内啡肽和脑啡肽镇痛剂上皮生长因子促进伤口愈合红细胞生成素治疗贫血凝血因子Ⅷ治疗血友病1、生产药物蛋白名称用途凝血因子Ⅸ治疗血友病生长激素

3、促进生长生长激素释放因子促进生长胰岛素治疗糖尿病干扰素抗病毒、抗肿瘤白细胞介素治疗癌症淋巴细胞毒素抗肿瘤巨噬细胞激活因子抗肿瘤神经生长因子促进神经系统损伤的修复血小板衍生生长因子治疗动脉粥样硬化表（续）蛋白名称用途松弛素助产剂血清白蛋白血浆补充物生长调节素促进生长组织型纤溶酶原激活剂溶栓剂肿瘤坏死因子抗肿瘤尿抑胃素抗溃疡药物尿激酶溶栓剂表（续）2、生产限制性内切酶已商品化400多种EcoRIGAATT↓CEcoRVGATAT↓CBamHIGGATC↓CBglIIAG↓ATCTBstIGG↓ATCCHindIIAAGCTTHpaIGT

4、TAA↓CKpnIGGTA↓CCMboIGAT↓C3、生产生物小分子◇合成Vc双（多）菌发酵→单菌发酵◇合成靛蓝蓼兰叶提化学合成重组大肠杆菌生产◇生产氨基酸◇合成新的抗生素4、生产生物多聚体足丝粘性蛋白蓝贻贝强度特别高、防水生物合成橡胶蔗糖17酶反应可降解塑料PHA、PHB基因工程在生物工艺中的应用筛选和鉴定具有重要生理功能或重要用途的目的基因；筛选、修饰和重组构建基因表达的转录调控元件和蛋白质生物合成的翻译调控元件；通过目的基因与载体分子重组，利用载体分子的扩增提高目的基因在受体细胞中的剂量来提高表达水平；工程菌的稳定增殖和目的基

5、因的稳定表达；基因表达产物的后处理等；大规模生产生物活性物质工程细胞基因工程蛋白质工程途径工程发酵工程细胞工程分离工程酶酶工程分离工程天然细胞天然细胞生物活性物质基因工程的基本形式第一代基因工程蛋白多肽基因的高效表达经典基因工程第二代基因工程蛋白编码基因的定向诱变蛋白质工程第三代基因工程代谢信息途径的修饰重构途径工程第四代基因工程基因组或染色体的转移基因组工程3基因工程的基本条件C用于基因转移的受体菌或细胞B用于基因克隆的载体A用于核酸操作的工具酶基因工程的主要操作步骤http://www.56.com/u70/v_NDg4ODQ0

6、OTk.htmlA用于核酸操作的工具酶3基因工程的基本条件限制性核酸内切酶DNA连接酶DNA聚合酶核酸酶核酸修饰酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶的发现及其生物功能识别双链DNA分子中的特定序列，并切割DNA双链主要存在于原核细菌中，帮助细菌限制外来DNA的入侵细菌的限制与修饰作用hsdR：编码限制性核酸内切酶hsdM：编码限制性甲基化酶hsdS：编码限制性酶和甲基化酶的协同表达1968年，Smith等人首先从流感嗜血杆菌d株中分离出HindII和HindIII限制性内切酶本是微生物细胞中用于专门水解外源ＤＮＡ的一类酶，其功能是避免

7、外源ＤＮＡ的干扰或噬菌体的感染，是细胞中的一种防御机制。由于R/M现象的发现使得核酸内切酶成为基因工程重要的工具酶。根据酶的功能、大小和反应条件，及切割ＤＮＡ的特点，可以将限制性内切酶分为三类：Ⅰ型酶、Ⅱ型酶、Ⅲ型酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶的类型主要特性I型II型III型限制修饰多功能单功能双功能蛋白结构异源三聚体同源二聚体异源二聚体辅助因子ATPMg2+SAMATPMg2+SAMMg2+识别序列TGAN8TGCT旋转对称序列GAGCCAACN6GTGCCAGCAG切割位点距识别序列1kb处识别序列内或附近距识别序列下游随机

8、性切割特异性切割24-26bp处Ⅰ型酶：•来源：1968年，M.Meselson和R.Yuan在E.coliB和E.coliK中分离出的核酸内切酶。•限制修饰:同时具有内切酶和甲基化酶的活性，•蛋白结构:分子量较大,是一个三亚基双功能