表格模板-基因工程II外源基因的表达621 精品.ppt
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1、生物技术概论生物技术概论 基因工程 II外源基因的表达外源基因的表达 概念概念 基因表达:基因表达:生物在代谢活动和生长发育过程生物在代谢活动和生长发育过程中将蕴藏在中将蕴藏在DNA的遗传信息传递到的遗传信息传递到RNA分子,然分子,然后再转移到蛋白质分子的过程,即基因表达。后再转移到蛋白质分子的过程,即基因表达。 基因表达系统基因表达系统原核表达系统真核表达系统大肠杆菌表达系统大肠杆菌表达系统酵母表达系统酵母表达系统芽孢杆菌表达系统芽孢杆菌表达系统链霉菌表达系统链霉菌表达系统蓝藻表达系统蓝藻表达系统昆虫细胞表达系统昆虫细胞表达系统植物细胞表达系统植物细胞表达系统哺乳动物细胞表达系统哺乳动物细
2、胞表达系统(一)(一) 外源基因在大肠杆菌中的表达外源基因在大肠杆菌中的表达 授课内容 (二)(二) 外源基因在酵母菌中的表达外源基因在酵母菌中的表达 (三)三) 外源基因在哺乳动物细胞中的表达外源基因在哺乳动物细胞中的表达 参 考 书1 1、分子克隆实验指南、分子克隆实验指南 J J萨姆布鲁克,主编金冬雁,萨姆布鲁克,主编金冬雁, 黎黎 孟枫,译科学出版社孟枫,译科学出版社. .2 2、基因工程、基因工程 楼士林,杨盛昌,龙敏南,等,主编楼士林,杨盛昌,龙敏南,等,主编. . 科学出科学出 版社版社. . 3 3、基因工程原理、基因工程原理 吴耐虎,主编吴耐虎,主编. . 科学出版社科学出版
3、社. .(一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因在大肠杆菌中的表达 1 大肠杆菌受体细胞的特征大肠杆菌受体细胞的特征 2 外源基因高效表达的原理外源基因高效表达的原理 3 工程菌的构建策略工程菌的构建策略 4 遗传不稳定性及其对策遗传不稳定性及其对策 (一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因在大肠杆菌中的表达表达外源基因的优势表达外源基因的优势 繁殖迅速、培养简单、操作方便、遗传稳定繁殖迅速、培养简单、操作方便、遗传稳定 全基因组测序全基因组测序 基因克隆
4、表达系统成熟完善基因克隆表达系统成熟完善被美国被美国FDA批准为安全的基因工程受体生物批准为安全的基因工程受体生物(一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因在大肠杆菌中的表达劣劣 势势 缺乏蛋白质的复性功能缺乏蛋白质的复性功能 缺乏蛋白质的修饰加工系统缺乏蛋白质的修饰加工系统 内源性蛋白酶降解异源蛋白内源性蛋白酶降解异源蛋白胞内含多种内毒素胞内含多种内毒素 (一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因在大肠杆菌中的表达 外源基因高效表达的原理外源基因高效表达的原理 启动子启动子终止子终止子核糖体结合位点核糖体结合位点密码子密码子质粒拷贝数质粒拷贝数(一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外
5、源基因在大肠杆菌中的表达 外源基因高效表达的原理外源基因高效表达的原理 启动子启动子 定义:定义:位于结构基因上游的一段与位于结构基因上游的一段与 DNA 依赖的依赖的 RNA聚合酶相结合的聚合酶相结合的DNA序列,用序列,用P代表。代表。 大小:大小:为为20300bp。功能:功能:转录目标基因的转录目标基因的mRNAmRNA分类:分类:组成型、调控型组成型、调控型意义:意义:在转录水平控制基因表达在转录水平控制基因表达。 启动子启动子 启动子启动子 -35 -35 区序列区序列 -10 -10 区序列区序列 PL T T G A C A G A T A C T PrecA T T G A
6、T A T A T A A T Ptra A T A G A C A T A AT G T Ptrp T T G A C A T T A A C T Plac T T T A C A T A T A A T Ptac T T G A C A T A T A A T 乳糖启动子乳糖启动子Plac的可控性的可控性:(一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因在大肠杆菌中的表达 终止子终止子 转录过头对外源基因表达的影响转录过头对外源基因表达的影响耗时耗时耗能耗能干扰复制,导致质粒的不稳定性干扰复制,导致质粒的不稳定性不能形成理想的二级结构不能形成理想的二级结构(一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一
7、)外源基因在大肠杆菌中的表达 核糖体结合位点核糖体结合位点 定义:定义:位于启动子下游,从转录起始点开始位于启动子下游,从转录起始点开始 延伸几十个碱基长度的一段序列。延伸几十个碱基长度的一段序列。 (一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因在大肠杆菌中的表达 核糖体结合位点核糖体结合位点结构:结构: SD序列(序列(Shine-Dalgarno序列)序列) 翻译起始密码子翻译起始密码子 SDSD序列与翻译起始密码子之间的距离及碱基组成序列与翻译起始密码子之间的距离及碱基组成 基因编码区基因编码区5 端若干密码子的碱基序列端若干密码子的碱基序列(一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因
8、在大肠杆菌中的表达 核糖体结合位点核糖体结合位点 SD序列(序列(Shine-Dalgarno序列):序列): 指位指位于翻译起始密码子上游的于翻译起始密码子上游的6-8个核苷酸序列个核苷酸序列5 UAAGGAGG 3 。 它通过与它通过与rRNA 16S亚基亚基3 AUUCCUCC 5 端互补,并专一性结将端互补,并专一性结将mRNA定位于核糖体上,定位于核糖体上,从而启动翻译。从而启动翻译。对外源基因表达的影响:对外源基因表达的影响: (一)外源基因在大肠杆菌中的表达(一)外源基因在大肠杆菌中的表达 SD序列与起始密码子之间的序列:序列与起始密码子之间的序列: 核糖体结合位点核糖体结合位点
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