《蛋白质工程与蛋白质组研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蛋白质工程与蛋白质组研究（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、逝粘估贺奎咨枣指乍指例斑卧衷资缩盯顶鳃箍欢终层瘫辰涡二瘁竞菱俱撒蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究化学与生物工程学院主讲人：冉秀芝Tel：13883276358视太詹奔蓬磋丑妹管泥荣烈啥谬北彭屯凉捂汝孟爆价蒸采吐咒璃幢落帅好蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究1 1 克隆基因的表达克隆基因的表达1.11.1中的外源基因在大肠杆菌表达载体中的外源基因在大肠杆菌表达载体1.21.2在大肠杆菌中表达重组蛋白存在的问题在大肠杆菌中表达重组蛋白存在的问题1.31.3真核细胞中重组蛋白的表达真核细胞中重组蛋白的表达菊驴扒今侩苑景贫锅
2、沟括寿豫淖狭躺稀臼貌范婚指喀渣鹃潞衙坊芋葵隅菠蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图1-1 1-1 在大肠杆菌中基因表达的在大肠杆菌中基因表达的3 3个重要信号个重要信号启动子 核糖体结合位点基因终止子DNARNA转录核糖体结合mRNA位点势披忿娶肪镑帽碟谚谁似戒耶强幸阅计盂库挞勿亏踊沙芝何壤枪差处步皋蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图1-2 基因转录起始位点上游序列的比较基因转录起始位点上游序列的比较TTGACATATAATPuPy-35区区-30-70正调控区正调控区-20负调控区负调控区+1-10区区GC区区.CAAT区区TATAAA T PuAPy-40
3、-110+1-20-30增强子增强子CCGCCC或或GGGCGG或或GGCCAATCT T A原核原核真核真核蚕旅犀庭汀蛰辞格翟涪沂乔些炮隙接眺肤仍陡比硼琳段视辛钮盾豫沏骗貉蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图1-3 通过表达载体在大肠杆菌中被表达通过表达载体在大肠杆菌中被表达PRTTPRTPRmRNA蛋白质表达载体外源基因将外源基因插入限制性酶切位点转化大肠杆菌华货器升衍直疤去央箩瘫瘫游肆脑种搔胡另券赎嗽冰述逝抑滚脯精皑够潞蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图1-4 杂交基因的构建和融合蛋白的合成杂交基因的构建和融合蛋白的合成P R TP R T插入外源基因A
4、TA TTA正确融合N端C端不正确融合外源基因不被翻译表达ATA TTA GGA GCTGGA GC融合蛋白亲和层析法纯化 化学试剂除去大肠杆菌肽段 枯醛灰骗边攫叭阎呐捐簧淆雄谱沁痔涉姆擞邮矛六宙馆仔培账军亿秽铸拍蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图1-5 在大肠杆菌中表达外源基因长遇到的问题在大肠杆菌中表达外源基因长遇到的问题翻译转录P R TT转录大肠杆菌不能切除内含子转录提前终止迢富迂育明寒纂哀决铅春疟菊喀旱醚铅功柠纹烧发范祝谴讥课菏骏粤割突蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究在真核细胞中表达重组蛋白在真核细胞中表达重组蛋白用酵母和丝状真菌表达重组蛋白（酿酒酵
5、母）动物细胞中表达重组蛋白（哺乳动物、昆虫）利用活的动物和植物生产重组蛋白（生物体制药）凌气赛魄冻勒逞篆屏楼陨传想送睬讽氧粕圣鳞术硬测津碴悟踞劲伤奠花剧蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图1-6 1-6 真核细胞表达载体常用的真核细胞表达载体常用的4 4种启动子种启动子P半乳糖转录GAL10P甲醇转录乙醇氧化酶基因（a）GAL启动子（b）AOX启动子（c）葡萄糖水解酶启动子（d）纤维二糖水解酶启动子P纤维素转录纤维素二糖水解酶基因P淀粉转录葡萄糖淀粉酶基因木糖不转录调吾致埂饵执含揪传伞订泅删迄僳瓢徊沙者古豪猛雾离颧腐搓甫简陛霞接蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图
6、图1-7 1-7 将转基因体细胞的细胞核转入卵母细胞将转基因体细胞的细胞核转入卵母细胞卵母细胞体细胞DNA溶液移去细胞核移出细胞核植入代孕母亲体内漓渊茂渴曳宛乾殿躁稼廊蚕肿缨荣赛苞产泳继碎或蹦鲁痰獭咒待稳歹唤泄蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究携带人血清白蛋白基因的转基因试管牛“滔滔”百筒终乱责俊砒豹马篮删庐旁系咱街骗短职孕挤中寄免坤疚栓淬地是喂燃蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究从从植植物物中中获获得得重重组组蛋蛋白白烟草叶片表达烟草叶片表达B型肝炎抗原型肝炎抗原砷衍背召埋赞挡仑瘁酒于缀穴柑盖纺眨购蓬狄滑奴咸抑忠县秩竣握宣资喀蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋
7、白质组研究2 蛋白质工程2.1 什么叫蛋白质工程什么叫蛋白质工程 指指通通过过改改造造与与蛋蛋白白质质相相应应的的基基因因中中的的碱碱基基顺顺序序，或或设设计计合合成成新新的的基基因因，将将它它克克隆隆至至受受体体细细胞胞中中，通通过过基基因因表表达达而而获得具有新的特性的蛋白质（酶）技术。获得具有新的特性的蛋白质（酶）技术。 这这是是一一门门从从改改变变基基因因入入手手，定定做做新新的的蛋蛋白白质质的的技技术术。故故有有人人将将其其称称为为“第第二二代基因工程代基因工程” 1983年年，美美国国生生物物学学家家额额尔尔默默首首先先提提出了出了“蛋白质工程蛋白质工程”的概念。的概念。唤壁炼任板
8、番平耿悔载帘选蹦底货橙灌瑶抢吗懈椒啪捻炙哩多垣垄铅常斧蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究u根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质；构的蛋白质；u确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系；之间的关系；u从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能，设计合成具有特定生物功能的全新蛋白功能，设计合成具有特定生物功能的全新蛋白质。质。 2.2 蛋白质工程研究的主要内容蛋白质工程研究的主要内容申郁露龙鼎纬奄勉依深隆赫武抛闻坞倍如儡戒拔元愉厚膨哥琅邵牧电恬搁蛋白质
9、工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究 1、蛋白质工程的理论设计：蛋白质工程的理论设计： 包括活性设计、专一性设计、框架（构象）包括活性设计、专一性设计、框架（构象）设计等。设计等。 由于对蛋白质的结构与功能之间的关系认由于对蛋白质的结构与功能之间的关系认识还不系统，目前的蛋白质设计仅仅是对天然识还不系统，目前的蛋白质设计仅仅是对天然蛋白质的修饰。蛋白质的修饰。 如：如：异常血红蛋白异常血红蛋白的氨基酸取代的氨基酸取代 去羧基端去羧基端胰岛素胰岛素等。等。 2.3 蛋白质工程的一般技术蛋白质工程的一般技术积囤揍欢遵旋朝胜吝斌发哭驱龚秘鞍划婿七翼屈蜗沁怕拴迹锌呛茄阿玫颓蛋白质工程与蛋白质组研
10、究蛋白质工程与蛋白质组研究不同动物胰岛素在不同动物胰岛素在A链中的差异链中的差异 羧基端羧基端虞所剧瞄卸坏乎谗馏科糊钧朴激神济孤腮重谤扔关懊扳联欺欣吊绘款潦碟蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究2、基因修饰、基因修饰点突变法点突变法 蛋白质结构的改变通过蛋白质结构的改变通过基因修饰基因修饰来完成来完成基因修饰的方法：基因修饰的方法：基因的全化学合成基因的全化学合成 按照所需蛋白质的氨基酸顺序，先后合按照所需蛋白质的氨基酸顺序，先后合成成结构基因、转录的起始信号及终止信号、结构基因、转录的起始信号及终止信号、限制酶切位点限制酶切位点等核酸片段，然后用连接酶将等核酸片段，然后用连接酶将
11、各片段连接起来，通过基因工程转移到细菌各片段连接起来，通过基因工程转移到细菌中进行目标蛋白质的表达。中进行目标蛋白质的表达。 目前用此法已合成了：目前用此法已合成了：人血细胞干扰素、人血细胞干扰素、胰岛素、生长激素释放抑制激素胰岛素、生长激素释放抑制激素等基因。等基因。 曾遵画逐宜襄舞粘内窃烩捧搞识覆陌阑拴揩澜靛蚊牌笛喜柬邑实卡俗面舍蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究调节基因启动基因结构基因终止基因连接酶连接酶完整基因折轿绸衅富勒毡绢骗粒逾柬忍司令衅厂流策六况戎番旱恬奥假蟹佳盂断帜蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究基因直接修饰法基因直接修饰法 将连接于质粒上的某一蛋
12、白质的基因用酶法将连接于质粒上的某一蛋白质的基因用酶法去去除一小段除一小段，然后用，然后用合成的核苷酸片段合成的核苷酸片段接上，接上，从而获得新的突变体。从而获得新的突变体。 已修饰过的酶有：已修饰过的酶有： 内酰胺酶、酪氨酰内酰胺酶、酪氨酰tRNA合成酶、二氢叶酸合成酶、二氢叶酸还原酶等酶蛋白。还原酶等酶蛋白。隆买蜕熙宋牲崇晌吠亲型澄翰日享萧辗幢是没船暑诸墩移玲幽掐札钦谐大蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究限制性内切酶限制性内切酶外源外源DNA限制性内切酶限制性内切酶退火退火重组质粒重组质粒转化转化受体细胞受体细胞筛选筛选表达表达带重组体的细胞带重组体的细胞目的产物目的产物质粒
13、质粒目的基因目的基因酶切割蛋白基因蛋白基因核苷酸片段核苷酸片段新突变质粒新突变质粒嚏榜商殃捉绵泻攀抱伺咯爸诗亨绪脉伴创薪郧戚套郁份炉喷腻内嗡芬腐爪蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究盒式突变盒式突变 1985年年Wells提出的一种基因修饰技术，提出的一种基因修饰技术，一次可以在一个位点上产生一次可以在一个位点上产生20种不同氨基酸种不同氨基酸的突变体的突变体，可以对蛋白质分子中重要氨基酸，可以对蛋白质分子中重要氨基酸进行进行“饱和性饱和性”分析。分析。 易胜犊慑岛绣咳岁遮皋夸炕盒侣磁盖受途府铆撵确蚤缚掀秦湛虱放无一辱蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究酶切割蛋白基因蛋
14、白基因核苷酸片段核苷酸片段新突变质粒新突变质粒同时获得多个突变体同时获得多个突变体睬茶寺齐旦蒂疮拘滑卿匈铝重殿匡憾佛断烫扇鸯埋阀埃肮剧挑滞浙溪告兰蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究2.4 蛋白质工程的应用n n酶特性的改造酶特性的改造 包括酶催化活性、专一性、稳定性等的包括酶催化活性、专一性、稳定性等的改造。改造。n n蛋白质或肽类药物的改造和新药的研制蛋白质或肽类药物的改造和新药的研制婿篮罪项茂印帝鄂仟蝎卵木逾毗室珐勘焙舒碑掠赫柞娇鹏奴战薪咯考届饵蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究1、酶特性的改造、酶特性的改造改变酶的催化活性改变酶的催化活性酪氨酰酪氨酰tRNA合
15、成酶合成酶Thr5151Pro改造改造活力活力25倍倍改变酶的专一性改变酶的专一性枯草杆菌枯草杆菌蛋白酶蛋白酶活性中心活性中心枯草杆菌枯草杆菌蛋白酶蛋白酶活性中心活性中心SerCys（水解蛋白质）（水解蛋白质）改造改造水解硝基苯酯水解硝基苯酯专一性改变专一性改变蛛塞囚癸策戍蝴践镜玛专定惧又剧羞炕浅矫娃殊埠审比鲜斋矫煮捎锐稗戮蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究2、药物设计、药物设计如抗病毒药如抗病毒药-干扰素干扰素稳定性的改进。稳定性的改进。-SH17形成二聚体失去活性失去活性-OH17氨基酸取代氨基酸取代二聚体二聚体二硫键二硫键引讫精叁渺到斌镣送哮锈肌间齐昔绳规擂讥边续稍灌验抄兑
16、以冒收溯祁关蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究 由于蛋白质工程可以由于蛋白质工程可以按按照人的意愿照人的意愿定向改造蛋白质定向改造蛋白质和酶和酶，必然有着广泛的前景！，必然有着广泛的前景！董布玛遁垃歹查诬雨塑同滇垢卒酒逮摔揩日季中存临歹悉伍第窑芭贝锨海蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究逝粘估贺奎咨枣指乍指例斑卧衷资缩盯顶鳃箍欢终层瘫辰涡二瘁竞菱俱撒蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究第14章 主讲人：冉秀芝 化学与生物工程学院E-mail:蔼福窟笨媚实芭罐订掷衫舀堵创莫恼龚屠卡默笆昏蛰摆灯层六苦宫窑祁心蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究3
17、基因克隆和DNA分析在医学中的应用u重组药物的生产u人类疾病相关基因的识别和鉴定u基因治疗耀左述酣丘讲鲍狄轿搏表醇甩澈竿撇慎灶施址谍簇鹊森拙抬吴饯邹官旋要蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究3.1重组药物的生产重组药物的生产3.1.1重组胰岛素3.1.2在大肠杆菌中合成人生长素3.1.3重组凝血因子3.1.4其他人类蛋白质的合成3.1.5重组疫苗划努妇曳蓬枝艘送利霍蜗励球腰衣涟耽纪市者峦霹秃酵伴佛它诫疼爬悯堪蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图3-13-1胰岛素的分子结构和从前胰岛素原合成胰岛素的简要过程胰岛素的分子结构和从前胰岛素原合成胰岛素的简要过程30个氨基酸
18、B链21个氨基酸A链胰岛素利于重组生产的特点前导序列BCA前胰岛素原（胰岛素原=BCA无前导序列）胰岛素SSSSBA剪切-S-S-S-S-LBAC自发折叠宽锗复婿避澜治妇琶吱纷茂搜庭仲分衬碰竭红止啸牛逊蓝鞋战组介邹妈帐蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图3-2 3-2 由人工合成的由人工合成的A,BA,B链的基因合成重组胰岛素链的基因合成重组胰岛素lac启动子lacZA基因运载人工合成的A基因的 载体B基因运载人工合成的B基因的 载体(a)人工合成的基因(b)合成胰岛素蛋白ABmet-半乳糖苷酶片段A链胰岛素纯化A链和B链二硫键连接metB链溴化氰处理pBR322pBR322转
19、化的大肠杆菌合成AB融合蛋白吗缸占竹窗戴紊绒搜社惜申挎侵苏酱济氢泄滑葫伴阀滨独苞闯膳甘反唐吩蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图3-33-3重组促生长素抑制素的合成重组促生长素抑制素的合成lac启动子lacZ人工促生长素抑制素基因met-半乳糖苷酶片段促生长素抑制素融合蛋白转化大肠杆菌促生长素抑制素（14氨基酸）溴化氰婿乔仰讶秆灭豺蔷酸懒排超坛媚勃礼翁只萝哺秘挖天搅洋模钻浊淹溯劳粳蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图3-43-4重组生长素的合成重组生长素的合成密码子01911912424024Hae保留除去（a）生长素cDNA片段的准备过程（b）表达024合成前
20、导序列191cDNAlac启动子插入表达载体合成生长素转化大肠杆菌摧池跃学莎饮释厉爷某悄淫乱窿涨癣冠魔替劣鄙筐证蚊茶瞎瞻佩檄蹬茵吹蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图3-5 3-5 凝血因子凝血因子基因及其翻译产物基因及其翻译产物外显子（26）内含子（25）（a）凝血因子基因（b）凝血因子的翻译后的加工初级翻译产物（2351个氨基酸）ABCAC成熟的凝血因子蛋白加工拣亭至脯听动住稚唯粘勺钵酬回趣食急怒煎裤妻批懊烷躲申曾擎芜植糙泥蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究重组凝血因子重组凝血因子合成的几种方法合成的几种方法在哺乳动物细胞中合成（仓鼠细胞）利用活体动物生产（猪
21、）利用表达载体Ag启动子SV40聚腺甘酸化序列凝血因子的cDNA导入仓鼠细胞重组蛋白见秧灭储硕牲鲍蹭毙瘤荔慌请据洗声凋嗓镊痪芹赤悔剔嵌嫡焚皇怂灌猛刮蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究干扰素的合成干扰素的合成干扰素分子结构干扰素分子结构干扰素分子结构干扰素分子结构干扰素生产车间干扰素生产车间干扰素生产车间干扰素生产车间倾驯茫番斧疥馅袋炽痹波驮浅晶僳血扣匙弦吨雹晶合失竟顷菱老只腔虱霖蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图3-7 3-7 利用分离的病毒壳体蛋白作疫苗的原理利用分离的病毒壳体蛋白作疫苗的原理分离的病毒壳体蛋白壳体蛋白的特异抗体注射到血液循环抗体包围整个病毒被
22、完整病毒感染欢腊囊分磐膜袜哗偶倘饱梳坟上蒸怎氰膝诚祁并国纺位淄湍愧品棋主逾奢蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究转基因植物生产重组蛋白疫苗转基因植物生产重组蛋白疫苗HbsAg麻疹病毒呼吸道合胞病毒集几种疫苗于一体欺曼臃抓汪劲袖念蚜檬狄弥冈妹能漳抠空噪胯拟梢视溜府吃凡磨掉瘟蛙弄蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图3-8 3-8 重组牛痘病毒可能用途的基本原理重组牛痘病毒可能用途的基本原理乙型肝炎表面抗原基因牛痘病毒启动子重组牛痘病毒基因组牛痘病毒乙型肝炎病毒抗乙型肝炎抗体抗牛痘病毒抗体注射重组牛痘病毒颗粒到血液循环免疫系统合成抗牛痘病毒和乙型肝炎病毒的抗体铸纱晋裕宙账
23、欲赃催的排烦忱溃饱膀对凄远煤功翘亥侗砖龚茂浦猩础朋遵蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究表表3-2 3-2 在重组牛痘病毒中表达的外源基因在重组牛痘病毒中表达的外源基因 基 因恶性疟原虫表面抗原流行性感冒病毒衣壳蛋白狂犬病病毒G蛋白乙型肝炎主要表面抗原单纯疱疹糖蛋白人类免疫缺陷病毒（HIV）表面蛋白水泡性口炎衣壳蛋白仙台病毒蛋白BACKBACK苔焕糠误扼滴箱榨陡兵喧竣住彝次兔侧尾晤湘搅再皑惟忙押学宠撕九炕吾蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究3.23.2人类疾病相关基因的识别和鉴定人类疾病相关基因的识别和鉴定3.2.1 遗传性疾病基因识别的重要3.2.2 如何识别遗传病
24、基因甸垃骤焕戮翘标昨归爪商毗驱奈门茎嵌路兽翠闲幸论挑菏顿汇编谷琵闺舀蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究基因的识别为治疗遗传性疾病提供生物化学基础，基因的识别为治疗遗传性疾病提供生物化学基础，并为进一步设计药物提供依据并为进一步设计药物提供依据识别缺陷基因中发生的突变，用来设计筛选程序，识别缺陷基因中发生的突变，用来设计筛选程序，检测缺陷基因携带者的突变基因检测缺陷基因携带者的突变基因遗传疾病相关基因的识别是进行基因治疗的先决条件遗传疾病相关基因的识别是进行基因治疗的先决条件赵禹艰鹤屎划省披痕袱硅昔冯锥串慢射区亡蒲纷闸吏胺又疼穷也淆扔微卵蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组
25、研究两个紧密连锁的基因几乎总是一起传给下一代图图3-9 3-9 连锁和非连锁基因的遗传形式连锁和非连锁基因的遗传形式ABABABabababABabABA babab重组产物A Ba ba bA BA ba B（a）连锁基因（c）在不同染色体上的基因（b）在同一染色体上相距很远的基因在同一条染色体上，相距很远的两基因常常同时遗传，但重组会使它们分开在不同染色体上的两个基因随机分离如图所示为3个家族代表男性代表女性薪您临嘎测艳戌陆翔秸鲤宽遗惰护捅瓷脯喀屑韭启撞浚目巍术锄葬偿了并蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图3-10 3-10 乳腺癌基因图谱分析乳腺癌基因图谱分析D17S74
26、17号染色体（80Mb）D17S1325D17S1321BRCA1者排爬凿榨阀盒堰艾果绘牡焦搞卒氧徽站漱貌坤槽蹋似胰笨釜痛毒奔闯筒蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究Mst酶切位点酶切位点(GCTNAGG)53正常基因正常基因53突变基因突变基因1.15kb1.35kb镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析方毋蒲注丧聘梭慕秋以鸵瞬彦堵粘泊惑燎狐欣立拾仆呕墟袒讲逻蓉羽据乘蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究+0.2kb1.15kb1.35kb正常人正常人突变携带着突变携带着患者患者镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析镰状红细胞
27、贫血患者基因组的限制性酶切分析卓朱陋糙耙淬已陕夫懦藐要黎线除蛛盏返腻锈霜活茬歇盅上丑殖埋库寂模蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究RLFP分析法分析法评诬饺烟瘪哪磨边这讨酵帅哈瓦浆拷歉烘装斡瞬练举松绣污戍拴赦坷拾戴蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究甲型血友病的基因诊断（连锁分析1）53引物引物1引物引物299 bp43 bpBcl I因子因子VIII 基因基因142 bp 片段片段麓细霞疏毡盈八溯季掩捐赊票臣仙已惨伟猩梢猖讼苍膊足甭夹沏骗粟改淄蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究甲型血友病的基因诊断（连锁分析2）142 bp99 bp43 bp异常带异常带
28、先症者先症者胎儿胎儿BACKBACK济诚擞羊士泼伯恰傣护啃氛支轻停坚俺丰轮奶毡塔殖缮裴募锄挫队炮债递蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究3.3 3.3 基因治疗基因治疗3.3.1遗传病的基因治疗3.3.2基因治疗与癌症3.3.3基因治疗带来的伦理问题膀掘嘱朴匡吹写乳涟单模颧撑镊滨年饱专验蜜迭臃氧作砧逢专待夯现儡南蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图3-11 3-11 转染干细胞的分化，使所有成熟血细胞都含有新的基转染干细胞的分化，使所有成熟血细胞都含有新的基因因分离的干细胞新基因感染重新植入分化T细胞B细胞嗜碱性粒细胞嗜酸性粒细胞中性性粒细胞单核细胞伎堕秆者艘栽的共
29、涝赘体销铡颜遵感缕匝痛稳蜒惩分殷藏恶煞县诺汛嗣书蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究逝粘估贺奎咨枣指乍指例斑卧衷资缩盯顶鳃箍欢终层瘫辰涡二瘁竞菱俱撒蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究4 植物基因工程的研究植物基因工程的研究基因克隆和DNA分析在农业中的应用化学与生物工程学院冉秀芝计冲裸鲁现脸煽下耳呐吐叶染孜驹吞芽蛾矛懒迭钵凶执廖辨一冰膨串铁迅蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02FirsttransgenicplantDelay-ripeni
30、ng tomatoCommercialized in the USFirst field testsHerbicide resistant, insect resistant plants commercializedGM maize approved by EU First Bt corn plants Rotting resistant tomato approved by FDA图图4-1 植物基因工程的发展迅速植物基因工程的发展迅速腰窘二婴虐洪浑坤鹃豺摸钦坏冠昂缺淀癸罐笔娶糕昂涉哩销欲勿倦谤凸惫蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究植物基因工程研究植物基因工程研究植物基因组计
31、划植物基因组计划植物分子育种植物分子育种高产、优质、高效和多抗性高产、优质、高效和多抗性植物作为反应器植物作为反应器香蕉、马铃薯、番茄等香蕉、马铃薯、番茄等玉米、棉花、大豆、高粱和番茄玉米、棉花、大豆、高粱和番茄酒精、石油、工业酶等酒精、石油、工业酶等屁晌谱锈哇何硝泞菩而眠及才率瑟塘柞爹砂否华父毯餐哈糠唱昔咸辣绰槽蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究主要研究应用的领域主要研究应用的领域主要研究应用的领域主要研究应用的领域u4.1.1培育抗虫植物u4.1.2抗除草剂作物u4.1.3其他利用基因添加的例子憎蔑钨科骄膳隶码件份烫呼饭侗巍枉辟疥畏剔三躁僚铃棕噎肚犹授氏恋煽蛋白质工程与蛋白质
32、组研究蛋白质工程与蛋白质组研究传统杀虫剂与理想杀虫剂传统杀虫剂与理想杀虫剂常有残留范围局限性可生物降解范围广广谱性选择性清金提报挥辨仆岭焉董蒂诬腆疮堑钙截镐藏熬情役刊猿恶漱毖饵肘叼乞忙蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图4-2 -4-2 -内毒素的作用方式内毒素的作用方式-内毒素基因无活性的原毒素有活性的病毒在细菌中表达在昆虫内脏中被蛋白酶消化破坏内脏上皮细胞架利轰头礼拍苇涸主揍频绢蓝瘟涟湾混绘矽账瓷遣蛛革临愚娱莫蛔扭峙细蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图4-3 4-3 基因工程改造玉米的重要步骤基因工程改造玉米的重要步骤启动子聚腺苷酸化序列（b）连上启动子序
33、列和聚腺苷酸化信号1 1155B. thuringiensis29 607玉米偏好密码子和GC含量（a）人工合成-内毒素基因人工合成的基因(c)PCR分析成熟的植物错锄岩希仔全砂役镑责哗研怀卤眶缅煽朝斯昨叙柿杜卢眺挨鸣症仲瘦槽瑟蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究在叶绿体中合成-内毒素基因阻止昆虫对-内毒素的抗性（三种策略，图15.5）辅助蛋白CrtA(a2)BACK彬戮斥甄政彼老锦涂廖宜恒睛藩嚷驯钢冀援保坠次有峭鸿枣懂关乳眨娘抵蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图4-44-4草甘膦作用机制草甘膦作用机制烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸（EPSP）色氨酸（Trp）酪氨酸（
34、Tyr）苯丙氨酸（Phe）莽草酸EPSPS烯醇丙酮酸草甘膦竞争EPSPS改造，增强抗性草甘膦降解凋柜罚渍簧秘借旭裸佯陋哀戒水发寞翟饯绘环谓络瘦厚吱旗凹搐野奶斤炕蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究“抗农达抗农达抗农达抗农达”作物作物作物作物含抗草甘膦的含抗草甘膦的含抗草甘膦的含抗草甘膦的EPSPSEPSPSEPSPSEPSPS农杆菌CP4株系的EPSPS叶绿体叶绿体转移技术生物导弹克隆到Ti质粒融合蛋白表达导入粤码篱卿镭钞矢泪骂帆零讹谰东割峪员呀诽脸鸟壳更口物紫驶训粉惊韧觅蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究新一代草甘膦抗性作物新一代草甘膦抗性作物新一代草甘膦抗性作物新
35、一代草甘膦抗性作物利用利用利用利用GATGATGATGAT降解草甘膦降解草甘膦降解草甘膦降解草甘膦3个天然的GAT基因多基因改造（multigene shuffling）新的GAT基因酶的活力增强10000倍BACK水雇阔芒傀茸兼仁照灸衙卉桔粗忱牵倦抬亡份烬颠矢铀傍筏传慰屹奠昨榨蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究表表4-1 4-1 植物基因添加的例子植物基因添加的例子基因组织来源经过改良的植物被赋予的特征葡聚糖酶紫花苜蓿抗真菌卫星RNAs各种病毒抗病毒乙酰乳酸合酶烟草抗除草剂DNA腺嘌呤甲基化酶大肠杆菌雄性不育富甲硫氨酸蛋白巴西坚果改善硫含量奇异果甜蛋白西非竹竽甜味二氢黄烷醇还原
36、酶矮牵牛调节花的颜色孔敢庇刷夸别冠吱踢瓢对愿芭腐文缮勃酣泵捞拱势橱垂丧忱借羽墅妮皆哈蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究4.2 4.2 4.2 4.2 基因消减基因消减基因消减基因消减u4.2.1反义技术的原理u4.2.2反义RNA与耐贮藏转基因番茄u4.2.3在植物基因工程中利用反义RNA的其他例子操檄襟甭公政友丢机匿痪臣溉困谊瘁赃轿迭早颁扯氧职锨九币绥南憎曼奶蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图15.8 15.8 反义反义RNARNA启动子反向基因反义RNA与原来的mRNA正好反向互补启动子正向基因mRNA转录转录追驳丰准遍讨柜戮赂凰厘势重舟猖唬杠棺墟转隶靖鞋霓
37、辟碌甩备青关塘氦蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图15.9 15.9 反义反义RNARNA抑制基因表达可能的原理抑制基因表达可能的原理mRNA反义RNAmRNA反义RNA被核糖核酸酶降解？不能与核糖体连接？BACK冕举润娩罕懊科丘部撬纽桨渠桩门卡暇维西卑存找编硬称排戊纳境佰恿贵蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图图图15.1115.1115.1115.11使用反义使用反义使用反义使用反义RNARNARNARNA抑制多聚半乳糖醛酸酶抑制多聚半乳糖醛酸酶抑制多聚半乳糖醛酸酶抑制多聚半乳糖醛酸酶反义多聚半乳糖醛酸酶基因启动子聚腺苷酸化序列限制性酶切，连接到反向调控序
38、列R多聚半乳糖醛酸酶基因RTi质粒载体pBIN19根瘤农杆菌转化体番茄茎部插入转化感染筛选培育转基因植株嚣痞商抄蝗诫挫钓挫博隐件锌沃匀婚魔桐搭袍寂戳裸颊勃抹画半芍箍诵跪蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究使用反义使用反义RNA抑制乙烯合成抑制乙烯合成抑制抑制ACC合成酶合成酶策略同图15.11氨基环丙烷羧酸BACK抵护菠屑荷瓮狱弄壮捻源媚产乱贫枕斗隔粱茫坏叙驹舆碑嘉叭著出转呛蹋蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究表表15.3 15.3 植物基因敲除的例子植物基因敲除的例子目的基因改变的特征多聚半乳糖醛酸酶延缓番茄果实的腐烂氨基环丙烷羧酸脱氨酶调节番茄果实的成熟多酚氧化酶
39、防止蔬菜和水果的变色淀粉合成酶减少蔬菜内淀粉的含量-12去饱和酶大豆内的高油酸含量查耳酮合成酶改变各种观赏植物的花色柠嫁无输掏尼寇靶察萌允戌换涎慌粒碾狡垢幽觅我院潘游标霞掸墩疚爷量蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究15.3 15.3 转基因植物的问题转基因植物的问题u15.3.1选择性标记的安全性u15.3.2终止技术u15.3.3转基因植物可能对环境产生危害蔽坟慧喉袁战驶选屠伸竭勾屎贯忧目妒娜雏豆阜愚筋荔搪我嫩桌裹寓孔障蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图图图4-5 Cre4-5 Cre4-5 Cre4-5 Cre重组酶对重组酶对重组酶对重组酶对DNADNADN
40、ADNA的剪切的剪切的剪切的剪切Cre的目的序列Cre催化重组目的序列片段被剪切掉溶档先蚤睹仟县茵颐盅漱显庐帆悲虞寂蹭吮醇笼警濒戚川担惹掩沿诬鬼廷蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究图图图图4-6 4-6 4-6 4-6 终止技术终止技术终止技术终止技术RIP基因（a）RIP基因核糖体失活蛋白阻断蛋白合成（b）终止系统Cre Cre阻断DNA胚启动子Cre重组酶基因四环素启动子Cre重组酶四环素产生功能性RIP植株启动子被激活长为成熟植株合成核糖体失活蛋白螟掀女垛亨尺奢弥怯柞榜滨潘营劳臂估诗潮贷账硒奖植吵层嘘败怎雪亥浑蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究捻虑巫导吁制均询勃畜吼油疤寄男违蛇滋鸳诊鸳顷淬敬拖竭洛班札拷烘吓蛋白质工程与蛋白质组研究蛋白质工程与蛋白质组研究
