基因工程應(yīng)用ppt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 多化學(xué)物質(zhì)對(duì)人類基因的潛在毒性進(jìn)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 ”。用芯片作大規(guī)模的表達(dá)研究往往可省略大量的動(dòng)物試驗(yàn)?；蚪M學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和生物信息學(xué)（ bioinformatics） 將大大促進(jìn)制藥工業(yè)的發(fā)展。如： Incyte Pharmaaceuticals Inc.， Sequana Therapeutics， Millenium Pharmaceuticals 。由于方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不適于大規(guī)模 DNA芯片制作，因而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化點(diǎn)樣就顯得尤為重要?；蛭㈥嚵性? 基因芯片檢測(cè)的最一般原理仍然是基于堿基互補(bǔ)的核酸分子雜交，相對(duì)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(gè)點(diǎn)實(shí)際上就代表了某個(gè)特定的基因，然后把樣品中的靶基因（DNA/RNA/MRNA)進(jìn)行標(biāo)記，與基因進(jìn)行常規(guī)的分子雜交，從而對(duì)基因序列及功能進(jìn)行大規(guī)模，高通量的研究。抗蟲轉(zhuǎn)基因植物的直接生態(tài)效應(yīng)是對(duì)靶標(biāo)昆蟲種群的控制 ,但靶標(biāo)昆蟲有無(wú)向其他寄主植物轉(zhuǎn)移的可能 。用葉綠體轉(zhuǎn)化 。、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(jìn)展 , 并在生產(chǎn)上展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。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(hào)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。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(xì)菌可產(chǎn)生該物質(zhì)，由于其天然可降解，所以不會(huì)產(chǎn)生污染。? 現(xiàn)在人們發(fā)現(xiàn) ,來(lái)源于哺乳動(dòng)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。來(lái)源于鏈霉菌類的 膽固醇氧化酶 對(duì)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(zhǎng)。? 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。? (3)對(duì)害蟲的毒性具有專一性 。VG1(pTU14)在發(fā)酵罐中的補(bǔ)料分批培養(yǎng)結(jié)論 利用基因工程的手段可以成功地解決某些化學(xué) (生物 )工程問(wèn)題，其效率和效益是非常明顯的。 琥珀突變的 λ噬菌體裂解基因 （ SRRz）： 位于長(zhǎng)度為 1466bp的 EcoRⅠ ClaⅠDNA 片段上 Lytic genes from phage λ(SRRz)功能：編碼可裂解細(xì)菌細(xì)胞壁的幾種酶 S — 改變細(xì)胞膜的通透性，形成多孔結(jié)構(gòu)； R — 產(chǎn)生可溶于水的轉(zhuǎn)糖基酶，以分解細(xì) 胞壁的肽聚糖； Rz— 產(chǎn)生肽鏈內(nèi)切酶，可以切割肽聚糖寡 糖間及肽聚糖與胞壁外膜間的交聯(lián)；特性： S 基因琥珀突變解決了細(xì)胞壁裂解與菌體生長(zhǎng)和 PHB積累的矛盾。利用克隆噬菌體裂解基因的方法破細(xì)胞壁在溫和性噬菌體中 , E. coli 的 λ噬菌體是目前研究得最清楚的。一個(gè)實(shí)例：n 以 聚 β 羥基丁酸酯（ PHB）n 的生產(chǎn)為例：n 這是一種用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的可生物降解的高分子材料，它還具有生物相容性、壓電性及低透氧性等許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。n 各種方法都有一定的n缺陷和局限性。一例生化工程問(wèn)題n 通常的方法是加強(qiáng)攪拌和加大通氣量，甚至通富氧或在發(fā)酵液中加入可高溶氧的物質(zhì)（氧載體），來(lái)滿足菌體對(duì)氧的需求。n 在生物化學(xué)工程中，同樣存在著這些問(wèn)題。 因此，提高氧的利用率是生物發(fā)酵過(guò)程中出現(xiàn)的一大難題。生化產(chǎn)品生產(chǎn)中存在的問(wèn)題生化產(chǎn)品生產(chǎn)中存在的問(wèn)題n 發(fā)酵成本高：n 培養(yǎng)基 — 組成復(fù)雜，原料昂貴；n 供氧 — 加強(qiáng)通氣 /攪拌， 能耗高 ，通純氧；n 回收成本高： n 產(chǎn)物濃度低；n 雜質(zhì)含量高；n 分離提取困難。n 其原因是： n ● 發(fā)酵水平低；n ● 發(fā)酵成本高：n ● 回收成本高： n 細(xì)胞可控裂解E. coli cell 透明顫菌血紅蛋白基因 λ 噬菌體裂解基因PHB 合成基因提高氧利用率高產(chǎn)率 低成本 新菌株構(gòu)建 生產(chǎn) PHB的 基因工程策略為提高合成 PHB的能力： 利用大腸桿菌快速生長(zhǎng)和可利用廉價(jià)碳源等優(yōu)點(diǎn)，將合成 PHB的基因在大腸桿菌中克隆和表達(dá)，以達(dá)到提高產(chǎn)量、降低成本的目的。該酶與真正的溶菌酶的不同之處在于 ,它可以引起肽鍵水解 ,而溶菌酶卻只使肽聚糖上相鄰的 N2乙酰氨基葡萄糖殘基間裂開。從而降低發(fā)酵的成本。究進(jìn)展研究意義 :? 蟲害是制約農(nóng)作物高產(chǎn)的重要因素 ,世界每年因蟲害造成的損失約占農(nóng)作物總產(chǎn)量的 15%以上。? (6)育種周期短 ,成本低 ,目的性強(qiáng)。? 對(duì)轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行了生物抗蟲性試驗(yàn)，結(jié)果顯示 ,未含有 Bt基因的煙草棉鈴蟲不會(huì)被殺死，而含有 Bt基因的煙草則毒殺了棉鈴蟲。? 蛋白酶抑制劑類抗蟲基因? 蛋白酶抑制劑 (PI)基因表達(dá) 的蛋白酶抑制劑是一類存在于許多植物的貯藏器官 (如種子和塊莖中 )的蛋白質(zhì)
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