蛋白質(zhì)工程ppt課件(編輯修改稿)
2024-10-08 20:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 擴增， Amplification:確定的突變復(fù)制擴增，了解 DNA序列的突變。 ? 這三個步驟稱為一個“回合”定向進(jìn)化。大多數(shù)實驗結(jié)果將執(zhí)行一個以上的回合。上一輪的結(jié)果供下輪創(chuàng)建一個新庫。在實驗結(jié)束，蛋白質(zhì)或 RNA突變采用生化方法鑒定。 定向進(jìn)化 與自然進(jìn)化 自然進(jìn)化 ? 自然進(jìn)化是環(huán)境壓力下物種朝著適應(yīng)生存 環(huán)境的方向發(fā)展 ? 自然進(jìn)化是漫長時間里通過 DNA復(fù)制發(fā)生突變或通過重組， ? 自然進(jìn)化是產(chǎn)生了遺傳多樣性 ? 自然進(jìn)化是自發(fā)、非常緩慢、自然選擇 定向進(jìn)化 ? 定向進(jìn)化 在實驗室中模仿自然進(jìn)化 ? 定向進(jìn)化 的關(guān)鍵步驟：突變、重組和篩選，在較短時間內(nèi)完成漫長的自然進(jìn)化過程， ? 定向進(jìn)化 有效改造蛋白質(zhì)，使之適于人類的需要。 定向進(jìn)化與自然進(jìn)化的差別 定向進(jìn)化的一般過程 酶 定向進(jìn)化的意義 ? 酶作為生物催化劑其專一性和高效性是一般催化劑所不能比擬的，但是天然酶的許多性質(zhì)不適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的條件。 ? 選擇特殊環(huán)境，利用酶定向進(jìn)化技術(shù)重新設(shè)計及改進(jìn)酶分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可以逐步接近和滿足將酶催化用于工業(yè)生產(chǎn)的需要。 酶分子定向進(jìn)化的歷史 ? Sol Spiegelman在 20世紀(jì) 60年代利用 RNA噬菌體 Q進(jìn)行實驗，是第一次在分子水平上定向改造單一分子。 RNA噬菌體 Q 定向進(jìn)化的歷史 ? 1981年， ebg酶的底物專一性，開發(fā)出對幾種糖苷鍵有水解能力的酶。 ? 1993年， Arnold研究組提出易錯 PCR的方法。 ? 1994年， Stemmer將 DNA重組方法引用到酶分子的定向進(jìn)化中。 ? 1999年， Stemmer等把 DNA改組延伸到族改組。 定向進(jìn)化的歷史 酶定向進(jìn)化的過程 ? 酶定向進(jìn)化通常分 3步進(jìn)行： ? 通過隨機突變和 (或 )基因體外重組創(chuàng)造基因多樣性； ? 導(dǎo)入適當(dāng)載體后構(gòu)建突變文庫； ? 通過靈敏的篩選方法，選擇陽性突變子。這個過程可通過靈敏的篩選方法，選擇陽性突變子。重復(fù)循環(huán)，直至得到預(yù)期性狀的酶。 多樣性的產(chǎn)生 定向進(jìn)化的策略 ?無性進(jìn)化 易錯 PCR、化學(xué)誘變劑介導(dǎo)的隨機誘變、 由致突變菌株產(chǎn)生的隨機突變 ?有性進(jìn)化 DNA改組技術(shù)、隨機引物體外重組法、交錯延伸法 易錯 PCR(errorprone PCR) ? 一種相對簡單、快速廉價的隨機突變方法 ? 通過改變 PCR反應(yīng)條件，使擴增的基因出現(xiàn)少量堿基錯配，從而導(dǎo)致目的基因的隨機突變。 ? 關(guān)鍵是控制 DNA的突變頻率。 ? 此法的不足之處： ? 靶序列長度一般
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