《基因工程應用》ppt課件(文件)
【正文】 專一性 。 1. 抗蟲基因? 來源于微生物的抗蟲基因? 蘇云金桿菌毒蛋白基因 (Bt基因 ) ? Bt是蘇云金桿菌 Bacillus thuringiensi的簡稱 ,是一種革蘭氏陽性土壤芽胞桿菌 ,其殺蟲毒性來自芽孢形成時所產(chǎn)生的具有 高度特異性 殺蟲活性的晶體蛋白 ,通常稱為蘇云金桿菌毒蛋白 (Bt toxic protein) 、 殺蟲結(jié)晶蛋白 (insecticidal crystal protein,ICP) 、 δ內(nèi)毒素等。? 分類 :不同基因型殺蟲譜不同 ,毒蛋白的大小及形狀也不一樣。由中國農(nóng)科院生物工程中心開發(fā)的 Bt棉對棉鈴蟲有顯著的抗性。來源于鏈霉菌類的 膽固醇氧化酶 對棉鈴象甲幼蟲有極高的毒性 ,并能延緩美洲煙草夜蛾的生長。昆蟲體內(nèi)的蛋白酶負責食物中蛋白質(zhì)的消化 ,將蛋白酶抑制劑基因引入植物,即可通過影響昆蟲的消化作用而致昆蟲死亡 。? 現(xiàn)在人們發(fā)現(xiàn) ,來源于哺乳動物和煙草夜蛾的 Ser蛋白酶抑制劑是很有發(fā)展前景的抗蟲蛋白。目前的工作主要是試圖分離鑒定那些僅在或主要在纖維細胞內(nèi)表達基因。例如 PHB（ 聚羥基丁酸）是理化性質(zhì)類似聚丙烯的天然可降解的熱塑性化合物，許多細菌可產(chǎn)生該物質(zhì)，由于其天然可降解，所以不會產(chǎn)生污染。? 導入的抗蟲基因翻譯水平不高是普遍存在的問題 ,因此 ,如何提高外源抗蟲基因在植物體內(nèi)的表達 ,是植物抗蟲基因工程的一個重要研究方向。此外 ,Bt基因中的偏愛密碼子與植物中的不同 ,以及其中存在的一些不穩(wěn)定元件如 poly(A)信號序列、切割序列、終止序列等都直接影響著 Bt基因在植物中的 mRNA特性。? Perlak等對 WTcryⅠ A(b)（ 野生型）的 AT富含區(qū)進行點突變 ,改變其中 63個堿基對 ,AT含量由 63%下降至 59%,而 ATTTA重復序列也從 13個減少至 7個 ,部分改造后的基因稱為 PM cryⅠ A(b)。、解決途徑及展望? 目前 ,轉(zhuǎn)抗蟲基因植物的研究已取得很大進展 , 并在生產(chǎn)上展現(xiàn)出了良好的應用前景。? 抗蟲基因的基因沉默? 目前 ,已發(fā)現(xiàn)基因沉默與轉(zhuǎn)基因在受體植物中 甲基化狀況，轉(zhuǎn)基因的 拷貝數(shù) ， 插入 受體植物染色體 位點及轉(zhuǎn)基因 是否 與受體植物 存在同源基因 等因素有關(guān)。用葉綠體轉(zhuǎn)化 。雖然昆蟲對轉(zhuǎn)基因植物的抗性發(fā)展緩慢 ,但也是一個不容忽視的問題?？瓜x轉(zhuǎn)基因植物的直接生態(tài)效應是對靶標昆蟲種群的控制 ,但靶標昆蟲有無向其他寄主植物轉(zhuǎn)移的可能 。 生物芯片 (biochip) 指通過微細加工工藝在固體芯片表面構(gòu)建的微型化學分析系統(tǒng) ,從而實現(xiàn)對細胞、蛋白質(zhì)、 DNA以及其他生物組分的準確快速與大信息量的檢測。基因微陣列原理? 基因芯片檢測的最一般原理仍然是基于堿基互補的核酸分子雜交，相對與 Southern印記法 ，Northern印記法而言，基因芯片是一種反向雜交技術(shù)，把大量的 已知序列的基因探針有序的固定到固相介質(zhì)上，這樣每個點實際上就代表了某個特定的基因，然后把樣品中的靶基因（DNA/RNA/MRNA)進行標記，與基因進行常規(guī)的分子雜交，從而對基因序列及功能進行大規(guī)模，高通量的研究。此外，噴印法不需特殊的合成試劑。由于方法費時費力，不適于大規(guī)模 DNA芯片制作，因而實現(xiàn)自動化點樣就顯得尤為重要?；蛐酒膽? （三）疾病的診斷與治療 人類的疾病與遺傳基因密切相關(guān)，基因芯片可以對遺傳信息進行快速準確的分析，因此它在疾病的分子診斷中的優(yōu)勢是不言而喻的，就臨床一種新的、強有力的分子工具。如： Incyte Pharmaaceuticals Inc.， Sequana Therapeutics， Millenium Pharmaceuticals 。基因芯片也被用于尋找蛋白激酶抑制物。基因組學、蛋白質(zhì)組學和生物信息學（ bioinformatics） 將大大促進制藥工業(yè)的發(fā)展。發(fā)現(xiàn)用 FK506處理的酵母細胞基因表達圖譜與 FK506靶標的無意義突變體相似而用 FK506去處理此突變體，發(fā)現(xiàn)了不同于野生型的作用機制。用芯片作大規(guī)模的表達研究往往可省略大量的動物試驗。 。 其它應用? 1 環(huán)境化學毒物的篩選 采用毒物檢測芯片（Toxchips） 可對環(huán)境中眾多化學物質(zhì)對人類基因的潛在毒性進行篩選，探查毒物 “開啟 ”或 “關(guān)閉 ”哪些基因，研究 “環(huán)境如何改變我們的基因 ”。尤其是慢性毒性和副作用，往往涉及基因或基因表達的改變。除腫瘤外，用分子生物工程設(shè)計的藥物可用于治療遺傳病及代謝疾病、抗衰老、設(shè)計新的抗生素和工業(yè)用酶等。藥物研究中的應用? 1 新藥開發(fā) 高通量的 DNA芯片可發(fā)現(xiàn)眾多的新基因和新的靶分子用于新藥的設(shè)計。采用所謂 “譯碼器 ”策略（Decoder strategy）來確定藥物靶標。基因芯片的應用（四）藥物研究中的應用從經(jīng)濟效益來說，最大的應用領(lǐng)域可能是制藥廠用來開發(fā)新藥。通過對大量具有不同性狀的個體的基因型進行比較，就可以得出基因與性狀的關(guān)系。點樣分子可以是核酸也可以是寡核酸。一是光蝕刻法；一是噴印法。它是指在固相載體上按照特定的排列方式固定上大量的 DNA片斷，形成 DNA微矩陣。次要害蟲是否會變?yōu)橹饕οx 。
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