植物細(xì)胞工程2中國(guó)藥科大學(xué)生物工程所有(編輯修改稿)
2025-02-14 01:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 入細(xì)胞核中而不降低 DNA的活力。目前它已變成直接引入外源小分子、大分子、細(xì)胞器和病毒粒子進(jìn)入動(dòng)植物細(xì)胞的技術(shù)。 ? (3)脂質(zhì)體介導(dǎo)的 DNA轉(zhuǎn)移：脂質(zhì)體可將核酸轉(zhuǎn)移到原生質(zhì)體，也可將核酸等導(dǎo)人具有細(xì)胞壁的完整植物細(xì)胞，但是其機(jī)制目前尚不很清楚，融合可能是一種方式。 ? (4)微彈轟擊 (粒子介導(dǎo) )基因轉(zhuǎn)移法：是把一種高速的、攜帶有 DNA分子的粒子射向靶細(xì)胞，它穿過(guò)細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，釋放所攜帶的 DNA進(jìn)人細(xì)胞內(nèi)，在一定的條件下，可使靶細(xì)胞得到轉(zhuǎn)化。 ? （三）花粉管通道法 ? 花粉管通道法是將外源的 DNA片段在自花授粉后的特定時(shí)期注入柱頭或花柱，使外源 DNA沿花粉管通道進(jìn)入胚囊，轉(zhuǎn)化受精卵或其前后細(xì)胞，轉(zhuǎn)化率高達(dá) 10%。這一方法的建立開(kāi)創(chuàng)了整株活體轉(zhuǎn)化的先例，可以應(yīng)用于任何開(kāi)花植物。 二、植物基因轉(zhuǎn)化的受體系統(tǒng) ? 選擇和建立良好的植物受體系統(tǒng)也是基因轉(zhuǎn)化成功的關(guān)鍵因素。植物基因轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)是指用于基因轉(zhuǎn)化的外植體通過(guò)細(xì)胞或組織培養(yǎng)途徑高效、穩(wěn)定地再生無(wú)性系，并能接受外源 DNA整合。 ? 1．原生質(zhì)體受體系統(tǒng)： 植物原生質(zhì)體是去除細(xì)胞壁后的“裸露”細(xì)胞，又具有全能性，能在適宜的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)出再生植株?？衫梦锢砘蚧瘜W(xué)方法改變細(xì)胞膜的通透性，使外源 DNA進(jìn)入細(xì)胞并整合到染色體上且進(jìn)行表達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)植物基因轉(zhuǎn)化。 ? 2．愈傷組織受體系統(tǒng) 外植體經(jīng)組織培養(yǎng)所產(chǎn)生的愈傷組織，是植物基因轉(zhuǎn)化常用的受體系統(tǒng)之一。由于愈傷組織是由脫分化的分生細(xì)胞組成，易接受外源 DNA，轉(zhuǎn)化率較高。又由于愈傷組織可以繼代擴(kuò)大培養(yǎng)，因而由轉(zhuǎn)化愈傷組織可培養(yǎng)獲得大量的轉(zhuǎn)化植株。 ? 3．種質(zhì)系統(tǒng) 以植物的生殖細(xì)胞如花粉粒、卵細(xì)胞為受體細(xì)胞進(jìn)行基因轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)稱為種質(zhì)系統(tǒng)。 4．胚狀體再生系統(tǒng) 該系統(tǒng)是最理想的基因轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)，體細(xì)胞胚是由具有卵細(xì)胞特性的胚性細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，接受外源 DNA的能力強(qiáng)，是理想的基因轉(zhuǎn)化感受態(tài)細(xì)胞。 5．直接分化芽受體系統(tǒng) ： 這是由未分化的細(xì)胞直接分化形成，體細(xì)胞元件系變異小，因此導(dǎo)入的外源目的基因可穩(wěn)定遺傳。 三、轉(zhuǎn)入基因的表達(dá)和分析 ? 選擇標(biāo)記基因檢測(cè)法：使該基因的表達(dá)產(chǎn)物賦予轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞具有一種選擇壓力，而使未轉(zhuǎn)化的細(xì)胞在施用選擇壓力下不能生長(zhǎng)、發(fā)育和分化。 ? 報(bào)告基因檢測(cè)法：報(bào)告基因 (reportergene)是指其編碼產(chǎn)物能夠被快速地測(cè)定，常用來(lái)判斷外源基因是否已經(jīng)成功地導(dǎo)人受體細(xì)胞、組織或器官，并檢測(cè)其表達(dá)活性的一類特殊用途的基因。 利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)功能蛋白和工業(yè)原料 利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)食品或飼料添加劑 利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)工業(yè)原料 利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)功能蛋白和工業(yè)原料 高等植物基因工程 轉(zhuǎn)基因植物作為生物反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)如下： 植物易于生長(zhǎng) ， 農(nóng)田管理成本相對(duì)低廉 ， 操作技術(shù)要求也不高 絕大多數(shù)植物的表達(dá)產(chǎn)物對(duì)人和牲畜無(wú)毒副作用 ， 安全可靠 植物具有完整的真核表達(dá)修飾系統(tǒng) ， 利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的重組蛋 白藥物和疫苗在分子結(jié)構(gòu)和生物活性上 ， 與人體來(lái)源的蛋白質(zhì)相似 利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 借助于根瘤農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化系統(tǒng) ， 將小鼠抗體的輕鏈和重鏈編碼基因分別置于兩種煙草植物體內(nèi)表達(dá) ， 然后兩種重組植物品系進(jìn)行雜交 ， 產(chǎn)生的子代植物能同時(shí)合成小鼠的輕鏈和重鏈兩種多肽 。 從這種轉(zhuǎn)基因煙草的葉子里可檢測(cè)到完整的抗體分子 ， 含量為葉細(xì)胞蛋白總量的 %。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 ， 植物細(xì)胞的蛋白分泌系統(tǒng)能夠有效識(shí)別小鼠抗體前體的信號(hào)肽序列 。 轉(zhuǎn)基因煙草表達(dá)小鼠抗體 轉(zhuǎn)基因煙草表達(dá)小鼠抗體 利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 人葡萄糖腦苷脂酶 （ hGC） 是治療高歇斯癥 （ Gausher disease）遺傳病的特效藥 ， 可能也稱得上當(dāng)今世界最昂貴的藥物 。 每生產(chǎn)一個(gè)劑量的 hGC要消耗 20228000 只人類胎盤 ， 因此這種藥物一直供不應(yīng)求 。 美國(guó) VPI研究機(jī)構(gòu)的
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