化与翻译起始调控;3’UTR结构与mRNA稳定性调控;蛋白质的加工成熟。
领会:酵母接合型的转变;接合型转变的模型;MATa和MATa基因编码的调节蛋白。活性染色质;组蛋白的修饰。基因的丢失、扩增与重排;DNA的甲基化和去甲基化。
应用:真核生物是如何在不同水平进行精确的转录调控的?反式作用因
子DNA结合域有哪些典型的DNA结合基序?
第八章 基因工程及其在医药工业中的应用
一、学习目的与要求
本章阐述基因工程相关的酶学、载体以及基因工程的流程,重点是重要工具酶和载体、重组DNA的流程等。学习本章要求掌握基因工程相关的酶学、基因工程的载体、目的基因制备和常用分离方法、载体DNA与目的基因的连接、重组分子引入受体细胞、重组细胞的筛选鉴定、克隆基因在大肠杆菌的表达;熟悉克隆目的基因在酵母中表达、重组原核微生物生产药物;了解基因工程的诞生、原理和发展。
二、课程内容
第一节 基因工程的诞生、原理和发展
第二节 基因工程相关的酶学
1. 核酸限制性内切酶与 DNA 分子体外切割:宿主控制的限制与修饰现象——细菌自我保护机制;核酸内切酶的命名与类型;II型核酸限制性内切酶的基本特性
2. DNA 连接酶:大肠杆菌 DNA 连接酶;T4 DNA连接酶
3. 聚合酶:大肠杆菌 DNA 聚合酶I(E.coli pol I);Klenow 聚合酶;T4噬菌体DNA多聚酶;经修饰的 T7 噬菌体 DNA 聚合酶(测序酶);Taq DNA 聚合酶;逆转录酶
4. DNA 和 RNA 的修饰酶:末端脱氧核昔酸转移酶与同聚物加尾;T4 多核昔酸激酶与 DNA 分子 5‘末端标记;碱性磷酸酶与 DNA 脱磷酸作用
5. 核酸酶:核酸酶S1 与 RNA 分子定位;BAL31核酸酶与确定限制位点;外切核酸酶 III;脱氧核糖核酸酶I;核糖核酸酶A
第三节 基因工程的载体
1. 大肠杆菌载体:克隆载体;穿梭载体;表达载体
2. 真核细胞载体:哺乳动物细胞的病毒载体;酵母载体;杆状病毒载体
第四节 目的基因制备和常用分离方法
1. 基因克隆和分离的基本步骤:选择含目的基因实验材料的原则;选择合适的载体制备目的 DNA 片段并克隆;选择合适的检测方法筛选目的基因
2. 人工合成: DNA 的化学合成过程;化学合成寡聚核昔酸可通过以下几种方法连接成完整的基因;化学合成寡聚核昔酸的应用;采用化学酶促相结合的办法;人工合成基因的基本程序;人工合成基因的局限性
3. 基因文库构建(限制性内切酶法):原核生物的目的基因直接分离;鸟枪法克隆基因;真核生物基因文库的建立
4. cDNA文库构建(逆转录法):构建理想的 cDNA 文库需要考虑的因素;构建 CDNA 文库的步骤
5. PCR法:基本原理;PCR 反应控制要点;PCR扩增的应用;PCR 分类
第五节 载体DNA与目的基因的连接
1. DNA分子间连接策略:粘性末端DNA片段连接;平末端DNA片段连接;粘平末端DNA片段间连接
2. 影响目的基因与载体之间连接效率的因素:DNA片段间的连接方式;目的基因与载体 DNA 的浓度和比例;连接温度与时间;其他因素
第六节 重组分子引入受体细胞
1. 重组 DNA 导入大肠杆菌:氯化钙转化法;转染法
2. 抗生素生物合成基因引人链霉菌载体宿主系统:抗生素生物合成基因引人的途径;链霉菌的宿主转化系统
3. 酵母菌转化:完整细胞转化法;原生质体转化法
4. 重组 DNA 导人哺乳动物细胞:显微注射法;DNA-磷酸钙转染法;DEAE 葡聚糖转染法;阳性脂质体及其介导的基因转染;电穿孔法;病毒感染法
第七节 重组体的鉴定和分析
1. 生物学方法:表型筛选法;噬菌斑形成筛选法;遗传互补法——利用