文档介绍：生物工程专业核心课程
基因工程
基因工程
5
2
3
4
1
6
7
8
9
基因工程的基本概念
基因工程的基本原理
基因工程所需的基本条件
基因工程的操作过程
目的基因的克隆与基因文库的构建
大肠杆菌基因工程
酵母基因工程
哺乳动物基因工程
高等植物基因工程
D 基因工程菌的遗传不稳定性及其对策
6 大肠杆菌基因工程
C 大肠杆菌基因工程菌的构建策略
B 外源基因在大肠杆菌中高效表达的原理
A 大肠杆菌作为表达外源基因受体菌的特征
E 利用重组大肠杆菌生产人胰岛素
A 大肠杆菌作为表达外源基因受体菌的特征
6 大肠杆菌基因工程
大肠杆菌表达外源基因的优势
全基因组测序,共有4405个开放型阅读框架
基因克隆表达系统成熟完善
繁殖迅速、培养简单、操作方便、遗传稳定
被美国FDA批准为安全的基因工程受体生物
A 大肠杆菌作为表达外源基因受体菌的特征
6 大肠杆菌基因工程
大肠杆菌表达外源基因的劣势
缺乏对真核生物蛋白质的复性功能
缺乏对真核生物蛋白质的修饰加工系统
内源性蛋白酶降解空间构象不正确的异源蛋白
细胞周质内含有种类繁多的内毒素
B 外源基因在大肠杆菌中高效表达的原理
6 大肠杆菌基因工程
启动子
终止子
核糖体结合位点
密码子
质粒拷贝数
启动子
启动子的筛选
Apr
ori
galK
pKO1
终止密码子
采用鸟枪法战略,将合适大小的DNA片段
克隆到启动子探针质粒pKO1上
受体细胞染色体DNA上的galE、galT与质
粒上报告基因galk的表达产物联合作用,
可将培养基中的半乳糖酵解成红色素物质
转化galE+、galT+、galK-的大肠杆菌受体菌株
含有外源启动子活性的重组克隆
启动子
启动子的可控性
P
乳糖启动子Plac的可控性:
O
P
O
高效转录
阻遏蛋白
诱导
乳糖异丙基-b-D-硫代半乳糖苷(IPTG)
野生型的Plac与其控制区Olac
偶联在一起,在没有诱导物
存在时,整个操纵子处于基
基底水平转录
底水平表达;诱导物可以使
启动子Plac介导的转录大幅
提高
启动子
启动子的可控性
Plac
乳糖启动子Plac的可控性:
O
Plac
O
高效转录
葡萄糖代谢
野生型的Plac上游附近拥有
代谢激活因子(CAP)结合
区,cAMP激活CAP,CAP
基底水平转录
结合启动子控制区,进而促
进Plac介导的转录。葡萄糖
代谢使cAMP减少,也能阻
遏Plac介导的转录。因此,
基因工程中使用的乳糖启动
子均为抗葡萄糖代谢阻遏的
突变型,即Plac UV5
CAP
cAMP
cAMP浓度降低
Plac UV5
O
高效转录