基因工程應(yīng)用ppt課件-免費(fèi)閱讀
【正文】 若某個正在篩選的潛在藥物作用靶細(xì)胞得到的基因表達(dá)圖譜與已知的具有毒性副作用的藥物得到的基因表達(dá)圖譜相似時，就要考慮是否停止藥物開發(fā)（ drug development） 中花費(fèi)巨大的臨床實(shí)驗(yàn)階段。目前第一個生物分子工程藥物 Herceptin已用于乳癌的治療，并獲得美國 FDA的批準(zhǔn)。對于尋找新藥來說，目標(biāo)之一是應(yīng)用芯片可以在基因水平上尋找藥物靶標(biāo)。 基因芯片的應(yīng)用（一）基因表達(dá)分析 基因芯片具有高度的敏感性和特異性，它可以監(jiān)測細(xì)胞中幾個至幾千個 mRNA拷貝的轉(zhuǎn)錄情況 （二）基因型、基因突變和多態(tài)性分析 在同一物種不同種群和個體之間，有著多種不同的基因型，而這種不同，往往與個體的不同性狀和多種遺傳性疾病有著密切的關(guān)系。cDNA芯片制成及原理基因芯片的制備 ? 芯片種類較多，制備方法也不盡相同，常見的芯片可分為兩大類：? ? ? 原位合成適用于寡核苷酸 .原位合成有兩種途徑。害蟲天敵種群會受到怎樣的影響 。利用基質(zhì)結(jié)合區(qū) (Matrix attachment region,MAR)增強(qiáng)外源基因表達(dá)穩(wěn)定性 。? 但轉(zhuǎn)基因的抗蟲植物在應(yīng)用中的潛在問題也日益凸顯 ,主要有殺蟲蛋白 基因 在植物體內(nèi)的 沉默 。? 為此 , 從兩條途徑對原基因進(jìn)行了改造。研究表明轉(zhuǎn)基因棉花纖維在彈性和強(qiáng)度上發(fā)生有益變化。而來源于蝎子，蜘蛛，胡蜂，螞蟻等捕食性動物的昆蟲毒素基因編碼的蛋白分子量小 ,這些毒素一般都能專一性作用于昆蟲而對哺乳動物無害或毒性很小 ,這些毒素基因也已開始應(yīng)用于基因工程 。 來源于高等植物的抗蟲基因? 目前 ,從高等植物獲得的抗蟲物質(zhì)主要有兩大類 :? 一類是 動物消化酶的抑制劑 (包括蛋白酶抑制劑和淀粉酶抑制劑 )。根據(jù)殺蟲譜的不同 ,將殺蟲基因分成六大類 ,統(tǒng)稱為 Cry基因 ,用羅馬數(shù)字 Ⅰ ， Ⅱ ， Ⅲ ，Ⅳ ， Ⅴ ， Ⅵ 等來命名 ,分別代表幾種殺蟲范圍。? (4)對害蟲的毒害作用可不受時，空的限制 。除了以上的例子外，其的用武之地還十分廣闊。 Lytic genes from phage λ(SRRz)質(zhì)粒的構(gòu)建 為解決大規(guī)模、高密度培養(yǎng)時氧的供需矛盾，提高菌體對氧的利用率： 在大腸桿菌中克隆和表達(dá)透明顫菌血紅蛋白基因。在研究感染了 λ噬菌體的 的裂解時發(fā)現(xiàn) ,對細(xì)胞起裂解作用的主要是 λ噬菌體 DNA 上裂解基因所編碼的酶。不僅可以在醫(yī)藥、電子等高技術(shù)領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，并可望為解決日益嚴(yán)重的 “ 白色污染 ” 問題帶來希望。n 機(jī)械法 — 設(shè)備昂貴，產(chǎn)品變性；n 溶劑萃取法 — 溶劑回收，環(huán)境污染；n 化學(xué)試劑法 — 環(huán)境污染，產(chǎn)品變性；n 酶法 —n 操作復(fù)雜，n 條件苛刻，n 需加外源酶。無疑，這些措施都會增加能耗和生產(chǎn)成本。 (生物 )工程問題的基因工程策略n 傳統(tǒng)的化學(xué)工程的核心是所謂的 “ 三傳一反 ” ，即：動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞和反應(yīng)工程。有時甚至仍達(dá)n 不到高密度培養(yǎng)的要求。n 生物技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)，人們對此有很高的期望，但是為什么生物技術(shù)沒有在生產(chǎn)中得到預(yù)期那樣快的發(fā)展呢？n 其原因很多，n 其中一個重要的原因是生物技術(shù)本身在工程上存在著一些問題。n 但是，如上所述的那樣，n 在 PHB生產(chǎn)中 存在的主要問題也是：n 成本較高。 λ噬菌體的裂解基因包括 S、 R 和 Rz 三個基因 ,其中 R 基因的產(chǎn)物是一種可溶于水的轉(zhuǎn)糖基酶 ( transglycosylase) ,可分解細(xì)胞壁的肽聚糖。具有這種基因的菌株，能合成血紅蛋白，提高對氧的利用率和耐低溶氧的能力。 這是一個化學(xué) (生物 )工程工作者能創(chuàng)新性地發(fā)揮作用的舞臺，必將得到進(jìn)一步的發(fā)展。? (5)不易被環(huán)境因素影響 ,也不對環(huán)境造成污染 。 ? 在煙草中進(jìn)行了在后代中刪除 Bt基因的實(shí)驗(yàn)， PCR鑒定證明轉(zhuǎn)基因煙草后代中 Bt基因已被刪除。? 另一類是 植物凝集素 。 ? 利用基因工程改善棉纖維的方法主要有兩種基本途徑：? 一是增加或減少與某些棉纖維品質(zhì)相關(guān)的蛋白質(zhì)或酶的表達(dá)水平。 3. 提高外源抗蟲基因在植物體內(nèi)的表達(dá)? 無論是哪種來源的抗蟲基因用于基因工程首要考慮的問題就是 提高其表達(dá)量 。 第一條途徑是改進(jìn) Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)化載體的啟動子 ,加入帶有 SV40復(fù)制增強(qiáng)子區(qū)的 35S啟動子或重復(fù)的強(qiáng)化表達(dá)區(qū) (duplicated enhanced region),發(fā)現(xiàn)改建后的載體表達(dá)量比原先提高了 5~10倍。昆蟲對殺蟲蛋白 產(chǎn)生抗性 。在載體上加上有去甲基化功能的序列以防止甲基化 。次要害蟲是否會變?yōu)橹饕οx 。一是光蝕刻法；一是噴印法。通過對大量具有不同性狀的個體的基因型進(jìn)行比較，就可以得出基因與性狀的關(guān)系。采用所謂 “譯碼器 ”策略（Decoder strategy）來確定藥物靶標(biāo)。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。 其它應(yīng)用? 1 環(huán)境化學(xué)毒物的篩選 采用毒物檢測芯片（Toxchips） 可對環(huán)境中眾
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