1.4　蛋白質(zhì)工程的崛起 (12).ppt

1.4蛋白質(zhì)工程的崛起,知識回顧,基因工程的實(shí)質(zhì)是什么？,將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本來不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀。,思考：,基因工程產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是否完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要呢？,一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由,1、基因工程的局限性：,2、蛋白質(zhì)工程的目的：,生產(chǎn)符合人們生活需要的自然界中沒有的蛋白質(zhì)。,b、天然蛋白質(zhì)是生物在長期過程中形成的，它們的符合特定物種的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。,a、基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì),進(jìn)化,結(jié)構(gòu)和功能,生存,例如：,普通干擾素,將分子中的半胱氨酸改為絲氨酸,（體外很難保存）,二、蛋白質(zhì)工程的基本原理（中心法則的逆推）,1、對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造,思路：,甲,蘇,半,賴,精,AUG,ACG,UGU,AAG,AGG,AUG,ACG,UGU,AAG,AGG,TAC,ACA,TTC,TCC,TGC,普通干擾素的多肽：,mRNA,DNA,A,甲,蘇,絲,賴,精,新的干擾素的多肽：,AGU,AT,替換,（基因改造）,二、蛋白質(zhì)工程的基本原理（中心法則的逆推）,基因DNA,氨基酸序列多肽鏈,蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu),生物功能,mRNA,轉(zhuǎn)錄,翻譯,折疊,預(yù)期功能,設(shè)計(jì),推測,找到并合成,蛋白質(zhì)工程：,從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列P27,2、直接合成新的蛋白質(zhì),（基因合成）,蛋白質(zhì)工程的概念:P27,是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。,蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是對編碼蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行改造,二、蛋白質(zhì)工程的基本原理（中心法則的逆推）,從定義我們可以看出，蛋白質(zhì)工程的操作包括兩方面:1、對已有蛋白的基因進(jìn)行修飾形成新的蛋白質(zhì)。,2、直接根據(jù)人的意愿合成符合我們需要的基因，再合成相關(guān)蛋白質(zhì)。,三、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展與前景,蛋白質(zhì)工程前景誘人，但目前成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮其功能需要依賴于正確的空間結(jié)構(gòu)，而科學(xué)家目前對大多數(shù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)了解很少。,四、基因工程與蛋白質(zhì)工程比較,都要改造基因，都屬于分子水平,無新基因,新基因,原有的,自然界沒有的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)，是基因工程的應(yīng)用和延伸,1關(guān)于生物體內(nèi)存在的天然蛋白質(zhì)，下列說法不正確的是（）A是生物在長期進(jìn)化過程中形成的B它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要C構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的氨基酸目前發(fā)現(xiàn)的有20種D一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要,練習(xí)檢測,D,練習(xí)檢測,2蛋白質(zhì)工程中直接需要進(jìn)行操作的對象是（）氨基酸結(jié)構(gòu)B蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)C肽鏈結(jié)構(gòu)D基因結(jié)構(gòu),D,練習(xí)檢測,3下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法錯(cuò)誤的是（）A蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類的需要B蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)C蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子D蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又被稱為第二代基因工程,B,4、以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法正確的是（）A、蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)B、蛋白質(zhì)工程就是酶工程的延伸C、蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造D、蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì),A,練習(xí)檢測,5、蛋白質(zhì)工程的基本流程正確的是（）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DNA合成預(yù)期蛋白質(zhì)功能根據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列ABCD,C,練習(xí)檢測,6、蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，其結(jié)果產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是（）A氨基酸種類增多B氨基酸種類減少C仍為天然存在蛋白質(zhì)D可合成天然不存在蛋白質(zhì),D,練習(xí)檢測,7、關(guān)于蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和應(yīng)用，下列說法不正確的是（）A科學(xué)家通過對胰島素的改造，已使其成為速效藥品B生物