生物化學(xué)教學(xué)課件：gene engineering基因工程

(GeneEngineering&ProteinEngineering)第十七章基因工程和蛋白質(zhì)工程

一、基因工程的由來理論上的三大發(fā)現(xiàn)及技術(shù)上的三大發(fā)明對其誕生起了決定作用。分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)最新成果的綜合。（一）理論上的三大發(fā)現(xiàn)*

20世紀(jì)40年代，生物的遺傳物質(zhì)是DNA

肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)*50年代，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和半保留復(fù)制

1953年，Watson&Crick

Messelson&Stall*60年代，遺傳信息的傳遞方式

1961年，Nirenberg破譯出第一批遺傳密碼（二）技術(shù)上的三大發(fā)明1限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶2基因工程載體

載體(vector)：具備自我復(fù)制能力的DNA分子。有病毒、噬菌體和質(zhì)粒三類。3逆轉(zhuǎn)錄酶

1970年，Temin&Baltimore在RNA病毒中發(fā)現(xiàn)1972年，舊金山Boyer&Cohen，首次重組DNA技術(shù)

1973,斯坦福Berg博士,哺乳動(dòng)物重組DNA*限制酶

RestrictionEndonucleaseEcoRI:E.coli strainR 1stenzymefoundGAATTC G AATTCCTTAAG CTTAA GHpaI GTTAAC GTT AAC CAATTG CAA TTG*基因載體

(Vector)質(zhì)粒(Plasmids)噬菌體動(dòng)、植物病毒載體細(xì)菌人工染色體(BAC)-bacterialartificialchromosome酵母人工染色體(YAC)-yeastartificialchromosome$基因工程的概念P479遺傳物質(zhì)（基因）在體外經(jīng)人工“剪裁”(cut)、

“組合”(unite)和“拼接”(splicing)，重新組建；然后通過適合載體，將其轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞內(nèi)，并使所需要的基因在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人們所需要的新產(chǎn)品，或創(chuàng)建新的生物類型。Why基因工程?制備基因工程藥物和疫苗等重組蛋白.

如乙肝疫苗、干擾素、胰島素、白介素、生長激素和紅細(xì)胞生成素。例？2.

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和植物。例？3.

基因療法（Genetherapy）4.分子生物學(xué)研究

……第二節(jié)基因工程的基本步驟目的基因的獲得外源DNA與載體連接（進(jìn)入載體分子上） a.剪切-Restrictionenzymes b.連接-DNAligase3.重組DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞內(nèi)篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞目的基因的表達(dá)（一）目的基因的獲得化學(xué)合成基因用PCR反應(yīng)分離目的基因逆轉(zhuǎn)錄法獲得真核目的基因從基因組/cDNA文庫獲得目的基因DNA片段直接提?。ǘ┩庠碊NA與載體連接重組DNA分子(進(jìn)入載體分子上）a.剪切-Restrictionenzymesb.連接-DNAligase（三）重組DNA引入受體細(xì)胞：

轉(zhuǎn)化(Tranformation)宿主細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞病毒表達(dá)系統(tǒng):牛痘病毒、昆蟲多角體病毒、腺病毒Ti質(zhì)粒(Tumor-inducingplasmid)

根癌病土壤桿菌

轉(zhuǎn)化方法CaCl2

λ噬菌體感染微量注射(Microinjection)電穿孔(Electroporation)GeneGun（四）重組體的篩選篩選法抗生素藍(lán)白篩選法雜交（五）基因的表達(dá)(GeneExpression)基因工程胰島素的生產(chǎn)基因工程胰島素的生產(chǎn)（續(xù)）基因工程胰島素的生產(chǎn)（續(xù)）基因工程胰島素的生產(chǎn)（續(xù)）基因工程