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1、基因工程制药碎片网载基因工程制药,1,第三章 基因工程制药,基因工程制药碎片网载基因工程制药,2,基因工程的基础知识,第一节 基因的概念与特性 一、基因的概念: DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。 早期认为遗传物质是蛋白质,1944年Avery从肺炎链球菌转化实验证明是DNA。,基因工程制药碎片网载基因工程制药,3,A:S有夹膜致病菌,B:R突变非致病菌,C:加热杀死S菌,D:活R死S,基因工程制药碎片网载基因工程制药,4,二、基因的一般特性: 基因可自我复制, 基因决定蛋白质结构, 基因可突变。 基因按功能分为: 结构基因 调控基因,基因工程制药碎片网载
2、基因工程制药,5,三、DNA的结构与性能 DNA的结构:四种核苷酸(A T C G)连接。 DNA二级结构双螺旋结构。 DNA的性质与功能 吸收光谱260 电场中泳动 变性 复性 杂交,基因工程制药碎片网载基因工程制药,6,第二节 DNA的复制与表达,一、DNA的复制: 半保留复制,基因工程制药碎片网载基因工程制药,7,二、基因表达,转录:在RNA聚合酶的催化下以DNA为模板合成mRNA的过程。 转录后加工: 剪切:除去内含子 加帽:5加m7Gppp 加尾:3加poly(A),基因工程制药碎片网载基因工程制药,8,二、翻译:以mRNA为模板,tRNA作为运载工具,将活化的氨基酸在核糖体上合成蛋
3、白质的过程。 分为三个阶段: 起始 延长 止,基因工程制药碎片网载基因工程制药,9,基因表达,基因工程制药碎片网载基因工程制药,10,真核细胞的翻译过程,基因工程制药碎片网载基因工程制药,11,翻译后的肽链加工 肽链切断 羟基化 糖基化 磷酸化 乙酰化,基因工程制药碎片网载基因工程制药,12,基因工程制药,基因工程制药碎片网载基因工程制药,13,第一节 概 述,20世纪70年代基因工程诞生最先应用在医药科学领域。 1982年第一个基因工程产品-人胰岛素在美国问世。 优点:大量生产、应用临床、深入研究、扩大应用、改造不足 。,基因工程制药碎片网载基因工程制药,14,第二节 基因工程药物生产的基本
4、过程,基因工程技术是将重组对象的目的基因插入载体,拼接后转入新的宿主细胞,构建成工程菌(或细胞),实现遗传物质的重新组合,并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。,基因工程制药碎片网载基因工程制药,15,基因工程基本过程,基因工程制药碎片网载基因工程制药,16,基因工程药物制药的主要程序: 目的基因的克隆, 构建DAN重组体, DAN重组体转入宿主菌, 构建工程菌, 工程菌发酵, 表达产物的分离纯化, 产品的检验等。,基因工程制药碎片网载基因工程制药,17,基因工程药物制药的主要程序,获得目的基因 组建重组质粒 构建工程菌(或细胞) 培养工程菌 产物分离纯化 除菌过滤 半成品检定 成品检定
5、 包装,基因工程制药碎片网载基因工程制药,18,第三节 目的基因的获得,克隆真核基因常用方法:逆转录法和化学合成法。 一、逆转录法 逆转录法就是先分离纯化目的基因的 mRNA,在反转录成 cDNA,然后进行 cDNA 的克隆表达。,基因工程制药碎片网载基因工程制药,19,mRNA的纯化 cDNA第一链的合成 cDNA第二链的合成 cDNA的克隆 将重组体导入宿主细胞 cDNA文库的鉴定 目的cDNA克隆的分离和鉴定,基因工程制药碎片网载基因工程制药,20,二、化学合成法 较小的蛋白质或多肽的编码基因可以用化学合成法合成。 必须知道目的基因的核苷酸顺序或目的蛋白质的氨基酸顺序。,基因工程制药碎片网载基因工程制药,21,用化学法合成目的基因DNA不同部位的两条链的寡核苷酸短片段,再退火成为两端形成粘性末端的DNA双链片段,然后将这些双链片段按正确的次序进行退火使连接成较长的DNA片段,再用连接酶连接成完整的基因。,基因工程制药碎片网载基因工程制药,22,人工化学合成基因的限制有: 不能合成太长的基因。目前 DNA 合成仪所合成的寡核苷酸片段仅为 50 60 bp,因此 只适用于克隆小分子肽的基因。,基因工程制药碎片网载基因工程制药,23,遗传密码的简并使选择密码子困难,用氨基酸顺序推测核苷酸序列,得到的结果可能与天然基因不完全一致,易造成中性突变。 费用高。,
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