本文格式為Word版，下載可任意編輯——yh藥學(xué)110411第十六章基因工程及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

藥學(xué)

治療侏儒癥的唯一方法：向患者注射生長(zhǎng)激素

侏儒癥現(xiàn)在利用基因工程方法：將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長(zhǎng)激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中加拿大袖珍女童肯娜迪(4提取的生長(zhǎng)激素，相當(dāng)于6萬歲，66厘米高)就像父親自具尸體的全部產(chǎn)量。中的“玩具洋娃娃〞。

藥學(xué)

450L大腸桿菌培養(yǎng)液提取的生長(zhǎng)激素相當(dāng)于6萬具尸體的全部產(chǎn)量解剖提取法基因工程法幾十萬最多半個(gè)月

耗財(cái)6萬X8千=4.8億耗時(shí)至少一年

藥學(xué)

第十六章

基因工程及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

藥學(xué)

第一節(jié)

基因工程

一.基因工程的概念(geneticengineering)是指利用重組DNA技術(shù)將目的基因和載體重組，再導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)增和表達(dá)的過程。

藥學(xué)

二、基因工程操作中常用的工具(一)工具酶重組DNA技術(shù)中常用的工具酶限制性核酸內(nèi)切酶

DNA聚合酶Ⅰ逆轉(zhuǎn)錄酶

DNA連接酶堿性磷酸酶末端轉(zhuǎn)移酶TaqDNA聚合酶

藥學(xué)

限制性核酸內(nèi)切酶(restrictionendonuclease)定義:是一類能識(shí)別DNA的特異序列,并在識(shí)別位點(diǎn)或其周邊切割雙鏈DNA的一類內(nèi)切酶。BamHⅠGGATCCCCTAGGG+GATCCCCTAGG

藥學(xué)

Ⅱ型限制酶識(shí)別序列特點(diǎn)—回文結(jié)構(gòu)GGATCCCCTAGG一般識(shí)別雙鏈DNA的4~8個(gè)核苷酸順序，其中以6個(gè)核苷酸順序最為常見。

藥學(xué)

HindⅡ

BamHⅠ

GTCGACCAGCTG

GGATCCCCTAGG

GTCGACCAG+CTG

G+GATCCGCCTAG

平端切口

粘端切口

藥學(xué)

(二)目的基因(targetgene)定義：

指基因工程研究中，感興趣的基因或DNA。例如：控制智商的基因控制胖瘦的基因

藥學(xué)

(三)基因載體

1.定義：是攜帶目的DNA片段進(jìn)入受體細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增和表達(dá)的工具。2.分類：(1)克隆載體:使插入的外源DNA序列被擴(kuò)增而特意設(shè)計(jì)的載體。(2)表達(dá)載體:

使插入的外源DNA序列轉(zhuǎn)錄翻譯成多肽鏈的載體。

藥學(xué)

常用載體：細(xì)菌質(zhì)粒、噬菌體、黏粒、病毒、酵母人工染色體、細(xì)菌人工染色體等質(zhì)粒(plasmid)特點(diǎn)

存在于細(xì)菌等細(xì)胞質(zhì)中

雙鏈環(huán)狀DNA分子大約1-200Kb

具有自主復(fù)制和轉(zhuǎn)錄能力不能獨(dú)立存活在子細(xì)胞中保持恒定的拷貝數(shù)并表達(dá)其遺傳信息

藥學(xué)

特點(diǎn)：多克隆位點(diǎn)篩選標(biāo)記

藥學(xué)

三、基因工程的操作過程基本過程目的基因的獲取克隆(或表達(dá))載體的選擇和構(gòu)建重組DNA分子導(dǎo)入宿主細(xì)胞克隆基因的表達(dá)和表達(dá)產(chǎn)物純化

目的基因與載體的連接

重組體的篩選與鑒定

藥學(xué)

以質(zhì)粒為載體的DNA克隆過程

藥學(xué)

(一)目的基因的獲取1.化學(xué)合成法2.基因組DNA文庫(genomicDNAlibrary)

3.cDNA文庫(cDNAlibrary)4.聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)

藥學(xué)

化學(xué)人工合成1)已知目的基因的核苷酸序列

2)已知目的基因表達(dá)產(chǎn)物的氨基酸序列

藥學(xué)

基因組DNA文庫

cDNA文庫

藥學(xué)

(二)克隆載體的選擇和構(gòu)建

目的不同，操作基因的性質(zhì)不同，載體的選擇和構(gòu)建方法也不同。(三)外源基因與載體的連接1.粘性末端連接

藥學(xué)

GGATCCCCTAGGGCCTAG目的基因用BamHⅠ切割GCCTAGGCCTAG

BamHⅠ切割反應(yīng)

GATCCG載體DNA用BamHⅠ切割

+

GATCCGGATCCG

T4DNA連接酶15CGGATCCCCTAGGGGATCCCCTAGGGGATCCCCTAGGGGATCCCCTAGG

GGATCCCCTAGGGGATCCCCTAGG

目的基因自連

重組體

載體自連

藥學(xué)

2.平端連接適用于：限制性內(nèi)切酶切割產(chǎn)生的平端粘端補(bǔ)齊或切平形成的平端

藥學(xué)

(四)重組DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染、感染是將重組DNA導(dǎo)入到宿主細(xì)胞的過程，宿主細(xì)胞的形狀發(fā)