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1.重組dna技術(shù)概論
1.1.概念
①自然界基因轉(zhuǎn)移和重組:重組dna技術(shù)是在人們對(duì)自然界基因轉(zhuǎn)移和重組的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上創(chuàng)立的新技術(shù)。自然界基因轉(zhuǎn)移伴發(fā)重組有幾種形式:位點(diǎn)特異的 重組、同源重組及轉(zhuǎn)座重組。依賴整合酶、在兩個(gè)dna序列的特異位點(diǎn)間發(fā)生的整合稱位點(diǎn)特異的重組。發(fā)生在同源序列間的重組稱為同源重組,又稱基本重組醫(yī)|學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。
②重組dna技術(shù):細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移包括接合作用、轉(zhuǎn)化作用和轉(zhuǎn)導(dǎo)作用等(各概念詳見課本)。在接合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)或轉(zhuǎn)座過程中,不同dna分子間發(fā)生的共價(jià)連接即為重組。
克隆就是來自同一始祖的相同副本或拷貝的集合。獲取同一拷貝的過程稱為克隆化,也就是無性繁殖。為研究基因的結(jié)構(gòu)與功能,從構(gòu)建的基因組dna文庫(kù)或cdna文庫(kù)分離、增某一感興趣的基因就是基因克隆或分子克隆,又稱重組dna技術(shù)。
1.2.基因工程基本原理一個(gè)完整的基因克隆過程應(yīng)包括:目的基因的獲取,克隆基因載體的選擇與改造,目的基因與載體的連接,重組dna分子導(dǎo)入受體細(xì)胞,篩選出含感興趣基 因的重組dna轉(zhuǎn)化細(xì)胞。實(shí)現(xiàn)上述過程需要一些重要的工具酶,如限制性內(nèi)切核酸酶連接酶等。限制性內(nèi)切核酸酶是一類識(shí)別dna特意序列的內(nèi)切核酸酶,它的 作用特異切開雙鏈dna。
①目的基因的獲?。和庠椿蛴址Q目的基因,來源于幾種途徑:化學(xué)合成、酶促合成cdna,制備的基因組dna及pcr技術(shù)。
②基因載體的選擇與構(gòu)建:可作為基因載體的dna分子有質(zhì)粒dna、噬菌體dna和病毒dna,它們經(jīng)適當(dāng)改造后仍具有自我復(fù)制能力,或兼有表達(dá)外源基因的能力。
③外源基因與載體連接:連接方式有:黏性末端連接、平端連接和人工接頭連接等。
④重組dna導(dǎo)入宿主細(xì)胞:外源dna與載體在體外連接成重組dna分子,需將其導(dǎo)入宿主細(xì)胞。隨受體細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖,重組dna分子得以復(fù)制、擴(kuò)增。
⑤重組體的篩選:鑒定哪一菌落或嗜菌斑所含重組dna分子確實(shí)帶有目的基因,即可得到目的基因的克隆,這一過程即為篩選或選擇。
⑥克隆基因的表達(dá):在原核或真核表達(dá)體系中進(jìn)行表達(dá),獲得所需要的蛋白質(zhì)。
2.基因工程與醫(yī)學(xué)
(1)疾病基因的發(fā)現(xiàn):不僅可以發(fā)現(xiàn)新的遺傳疾病,而且對(duì)遺傳病的診斷和治療有著極其重要的意義。
(2)發(fā)展新藥物:利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)了許多有藥用價(jià)值的蛋白質(zhì)和多肽。
(3)dna診斷:又稱基因診斷,是利用分子生物學(xué)及分子遺傳學(xué)的技術(shù)和原理,在dna水平上分析、鑒定遺傳性疾病所涉及的基因的置換、缺失或插入等突變。
(4)基因治療:是向功能缺陷的細(xì)胞補(bǔ)充相應(yīng)功能的基因,以糾正或補(bǔ)償其基因缺陷,達(dá)到治療目的。包括體細(xì)胞基因治療和性細(xì)胞基因治療。
(5)遺傳病的防治:①產(chǎn)前診斷;②攜帶者測(cè)試基因;③癥候前診斷;④遺傳病易感性。
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