文档介绍：第二章基因工程及其在食品科学中的应用
基因工程基础
基因工程研究方法
基因工程在食品科学中的应用
第一节基因工程基础
一、基因工程的定义、意义及研究内容
(一)基因工程的定义
gene engineering ic engineering
binant DNA technique Molecular cloning
(二)基因工程的意义
基因工程是现代生物工程的主体核心技术。基因工程的最大特点是可打破生物种属界限,进行生物种(属、科、目、纲、门、界)内外基因的重组、遗传信息的转移。
遗传病、心脑血管病、糖尿病、癌症过度肥胖综合症、老年痴呆症、骨质疏松症
(三)基因工程的研究内容
制备目的基因
构建重组DNA
获得转化体
筛选出重组转化体阳性克隆
筛目的基因在受体生物
细胞中高效表达隆
二、基因工程的工具酶
基因工程的关键技术之一就是先将目的基因DNA从供体生物体中分离出来,再与合适载体DNA连接重组等,这些分子操作涉及多种不同的酶。主要包括:
限制性内切核酸酶 DNA甲基化酶、
DNA聚合酶依赖于DNA的RNA聚合酶
连接酶激酶磷酸酶核酸酶
(一)限制性内切核酸酶与DNA甲基化酶
1、定义
restriction endonuclease:指一类能够识别和切割双链DNA分子内核苷酸序列的内切核酸酶
DNA methylase :是指一类能够识别DNA特定序列,并在其特定碱基的特定位置上引入甲基而发生修饰作用的酶
2、限制性酶(甲基化酶)的命名和分类
(1) 限制酶(甲基化酶)的命名
. Nathans提出的待命名酶的供体微生物的属名与种名相结合的原则进行的,具体如下:
①以属名的第一个字母(大写)和种名的最前两个字母(小写)组成的三字母符号为其基本形式
如:来源于大肠杆菌(Escherichia coli)的酶用Eco表示;来源于流感嗜血菌(Haemophilus influenzae)的用Hin表示
②当同属不同种的两种微生物的种名前两个字母完全相同时,则来自后一种微生物的酶的符号改用其种名词头前缀后第一个字母(小写)代替上述三字母符号中的最后一个字母
如:来自Haemophilus parainfluenzae (副流感嗜血杆菌)的用Hpa表示,.而来自同一属的Haemophilus parahaemolyticus (副溶血嗜血杆菌)的则用Hph表示。
③当微生物具有特殊名称时,则将代表该特殊名称的符号置于上述三字母符号之后
如:来自Haemophilus influenzae的Rd株的用Hind表示;来自Haemophilus influenzae的Rf型的用Hinf表示。
④当不止一种限制酶(甲基化酶)分离纯化自同一微生物株系时,则依其被分离的先后顺序以罗马数字(大写)置于上述命名符号之后
如:来自Haemophilus aegytius的三种酶分别用Hae I、HaeⅡ和HaeⅢ表示;来自Haemophilus influenzae的Rd株的三种酶分别用Hind I、HindⅡ和HindⅢ表示。
⑤为了区别起见,;
如:来自Haemophilus influenzae的Rd株的第三种限制性内切核酸酶为R. HindⅢ,其相应的DNA甲基化酶则为M. HindⅢ。
大鼠生长激素基因转入小鼠
(2) 限制酶的分类
根据酶的性质,可将限制酶分为三个类型:
I型: 三种不同亚基组成;辅助因子为ATP、Mg2+及S-腺苷甲硫氨酸
其切割位点距其识别位点至少1000bp;且切割作用是随机的
Ⅱ型: 两个相同亚基组成;辅助因子仅为Mg2+;其识别位点常具旋转
对称性;其切割位点与其识别位点重叠或在其附近;且切割作
用特异性强
Ⅲ型: 两种不同亚基组成;辅助因子为ATP和Mg2+,也受S-腺苷甲硫
氨酸激活,但并非必需;其切割位点一般在距其识别位点3’端
24~26bp处