资源描述
基因工程: 经过基因操作来定向改变或修饰生物体或人类本身, 并含有明确应用目活动称为基因工程。广义基因工程: DNA重组技术产业化开发与应用。上游技术: 外源基因重组、 克隆和表示方法设计与构建。
基因操作: 对基因进行分离、 分析、 改造、 转移、 重组、 表示和检测等操作总称。
内含子: 存在于真核生物基因中无编码意义而被切除序列。
外显子: 能够翻译成蛋白质任一间断基因片段。
粘性末端: 识别位点为回文对称结构序列劲限制酶切割后产生互补末端。
平末端: 在回文对称轴上同时切割DNA两条链所得平整切口。
Taq DNA聚合酶: 一个耐热DNA聚合酶, 发觉于水生栖热菌内, 顾称之Taq DNA聚合酶。
质粒: 独立于染色体之外、 能自主复制双链环状脱氧核糖核酸物质。
质粒不相容性: 两个质粒在同一宿主中不能工程现象。
转化: 借助于人工方法有目将异源DNA分子引入另一细胞品系使受体细胞取得新遗传性状一个手段。
克隆载体: 用于扩增或保留DNA片段载体。
细菌溶源化:
柯斯质粒载体: 人工构建含有λ噬菌体DNAcos序列和质粒复制子特殊类型质粒载体。
插入型载体: 经过特定酶切位点许可外源DNA片段插入载体。
置换型载体: 许可外源DNA片段替换非必需DNA片段载体。
人工染色体载体: 基于ARS、 CEN、 TEL是线性染色体保持稳定功效序列, 大家利用这些序列构建载体, 重组后DNA能够线性状态存在, 既稳定又提升了插入外源基因能力且可像天然染色体一样在寄主细胞中稳定复制和遗传。
包涵体: 外源基因表示产物在大肠杆菌中积累并致密地集中在一起形成无膜裸露结构。
穿梭载体: 能够在两种或多个宿主之间进行复制或表示载体。
整合载体: 负担着将某个基因或一些基因插入到染色体中工作载体。
分子杂交: 含有互补序列两条核酸单链按碱基配对标准形成双链过程。
DNA复性: 指变性DNA两条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构现象。
Northern印迹杂交: 经过RNA/DNA杂交检测RNA方法。
Western杂交印迹法: 将电泳分离非标识蛋白质转移到固相载体上, 用特异抗血清对蛋白质进行判定及定量方法。
Ct值: PCR扩增过程中扩增产物荧光信号达成设定阈值时所经过扩增循环次数。
基因组文库: 是指将某生物全部基因组DNA切割成一定长度DNA片段克隆到某种载体上而形成集合。
cDNA: 指某生物某一发育时期所转录mRNA全部经反转录形成cDNA片段与某种载体连接而形成克隆集合。
基因组学: 对物种全部基因进行定位、 作图、 测序和功效分析以取得生物体全部基因组序列。
序列标签位点STS: STS是一段已知核苷酸序列DNA片段, 是基因组中任何单拷贝短DNA序列, 长度在100~500bp之间, 易于识别, 仅存在于待研究染色体或基因组中。
表示序列标签(EST): EST是一个cDNA克隆快速大规模测序后所取得3’端和5’端部分cDNA片段, 每个EST长度约200~600bp,代表了一个单拷贝基因部分cDNA表示序列。
基因组工程: 以基因组为基础对物种进行大范围修饰和改造, 用以产生新生命力、 改造物种和实现人类其她目工程。
脂质体: 一个人造脂质小泡, 外部是脂双层, 内部是水腔。
诱导型开启子Plac: 在一些特定物理或化学信号刺激下, 可大幅度提升基因转录水平开启子。
藻类基因工程: 以海藻为研究对象将某种生物基因经过基因载体或其她手段运输到海藻活细胞中, 并使之增殖(克隆)和行使正常功效(表示), 从而发明出藻类新品种遗传学技术。
宏基因组: 泛指某一自然环境中全部微生物基因组群。
基因漂流: 转基因作物中含有从不相关物种转入外源基因, 这些外源基因有可能经过花粉风扬或虫媒传授等路径扩散到其她物种。
基因操作关键内容有哪些?基因操作是对基因进行分离、 分析、 改造、 转移、 重组、 表示和检测等操作总称。基因操作是指将一个生物体(供体)基因与载体在体外进行拼接重组, 然后转入另一个生物体内,使之根据大家意愿稳定遗传并表示出新产物或新性状DNA体外操作程序, 也称为分子克隆技术。所以, 供体、 受体、 载体是基因操作三大基础元件。
基因操作目是努力争取外源基因高效表示, 可从哪几方面实现该目?1、 利用载体DNA在受体细胞中独立于染色体DNA而自主复制特征与载体分子重组, 经过载体分子扩增提升外源基因在受体细胞中含量, 借此提升宏观表示水平。2、 筛选、 修饰重组基因表示转录调控元件: 开启子、 增强子、 转录调控序列、 操作子、 终止子。3、 修饰和构建蛋白质生物合成翻译调控元件: 翻译调控序列、 密码子。4、 外源基因在工程菌中稳定生产及增殖。
限制酶识别序列特征是什么?1.限制酶识别序列长度限制酶识别序列长度通常为4-8 bp, 最常见为6个bp。当识别序列为4个和6个碱基时, 它们可识别序列在完全情况下, 平均每256个和4096个碱基中会出现一个识别位点。2.限制酶识别序列结构: 限制酶识别序列大多数为回文对称结构, 切割位点在DNA 两条链相对称位置。
原核细胞DNA聚合酶种类及关键功效。原核细胞有3种DNA聚合酶, 都与DNA链延长相关。聚合酶Ⅰ是单链多肽, 可催化单链或双链DNA延长; 聚合酶Ⅱ则与低分子DNA链延长相关; 聚合酶Ⅲ在细胞中存在数目不多, 是促进DNA 链延长关键酶。
一个理想载体应含有哪些条件?含有: 1.能在宿主细胞中存在并繁殖, 有功效良好复制子和开启子, 使插入基因复制和表示; 2.含有多个限制性内切酶切点, 且切点是单一; 3.含有轻易检测筛选标识用于后期筛选; 4.载体DNA分子量合适, 可容纳较大外源DNA片段, 又可在受体细胞内扩增较多拷贝; 5.胞内稳定性高, 使重组体能够稳定传代而不易丢失。
选择标识与筛选标识各指什么?选择标识用于判别载体存在, 将成功转化了载体细菌菌落挑选出来。筛选标识用于从含有载体细菌菌落中深入挑选携带外源DNA重组载体。筛选标识关键用来区分重组质粒与非重组质粒, 当一个外源DNA 片段插入到一个质粒载体上时, 可经过该标识来筛选插入了外源片段质粒, 即重组质粒。
α-互补(α-complementation)原理以及在载体构建中应用。
大肠杆菌lac乳糖操纵子中lacZ 基因编码β-半乳糖苷酶, 假如lacZ 基因发生突变, 则不能合成有活性β-半乳糖苷酶。缺失了编码β-半乳糖苷酶lacZ 基因, 无酶学活性; 对于只编码N-端氨基酸lacZ 基因(称为lacZ’), 其产物也没有酶学活性。但这两个无酶学活性产物混合在一起时, 可恢复β-半乳糖苷酶活性, 实现基因内α-互补。α-互补是基于在两个不一样缺点β-半乳糖苷酶之间可实现功效互补而建立。
X-gal也是β-半乳糖苷酶一个底物, 经降解后可生成溴氯吲哚, 使大肠杆菌菌落呈蓝色。当无β-半乳糖苷酶时, X-gal不被分解, 菌落呈白色。当外源基因插入到LacZ′基因内部, 则LacZ′基因受到破坏, 便不能再和缺点型受体菌中生成有活性β-半乳糖苷酶, 所以, 菌落呈白色。反之, 非重组体为蓝色菌落。这种颜色标志改变就很轻易区分和挑选含有和不含有插入序列或基因转化菌落, 称为“蓝白斑筛选法”。
大肠杆菌表示载体基础表示元件有哪些?1.开启子: 是一段能被宿主RNA聚合酶特异性识别和结合并指导目基因转录DNA序列, 是基因表示调控关键元件。要求是: ①应为强开启子; ②最好是诱导性, 如热诱导或化学诱导。2.转录终止子: 一段终止RNA聚合酶转录DNA序列。使转录终止, 增强mRNA稳定性, 提升蛋白质产物表示水平。3.核糖体结合位点: 是指基因转录起始位点下游一段DNA序列, 即Shine-Dalgarno序列(简称SD序列)。
4.筛选标识基因: 微生物表型选择标识显性标识营养缺点型标识在基因克隆中采取质粒载体选择标识, 包含有新陈代谢特征、 对大肠杆菌素E1免疫性, 以及抗菌素抗性等多个5. 翻译起始密码子: 起始密码子是翻译起始位点, 通常为AUG(ATG), 编码甲硫氨酸(MET), 是首选起始密码子。也有极少数生物利用其它密码子作为翻译起始位点, 如GUG、 UUG等。翻译终止密码子: 翻译终止密码子与核糖体相遇时, 能使核糖体从mRNA模板上脱落下来, 终止蛋白质翻译过程。
影响线状双链DNA分子电泳迁移距离原因。1.分子量大小: 迁移距离与分子量常见对数成反比2. 凝胶浓度: 浓度越高, 移动距离越短, 适合分离低分子量DNA; 浓度越低, 移动距离越长, 适合分离高分子量DNA; 3.电压: 低电压时, 迁移率与电压成正比; 电压增高时, 不一样大小DNA片段迁移率增大是不一样。4.碱基组成与温度: 不受影响,温度高可造成DNA带变形或解链。
影响染色体DNA电泳关键原因。1.DNA分子大小及构型: 不一样构型DNA移动速度次序为: 共价闭环DNA>直线DNA>开环双链环状DNA。2.琼脂糖浓度: DNA电泳迁移率对数与凝胶浓度成线性关系。3.DNA分子构象4.嵌入染料存在 5.电源电压: 电压增加, 琼脂糖凝胶有效分离范围将缩小。电场强度不宜高于5V/cm。6.离子强度影响: 电泳缓冲液组成及其离子强度影响DNA电泳迁移率。在没有离子存在时,电导率最小,DNA几乎不移动。
什么是生物芯片?生物芯片有哪些类型?生物芯片有何特点?1.生物芯片指一切采取生物技术制备或应用于生物技术微处理器。2.按载体材料分类: 玻璃芯片、 硅芯片、 陶瓷芯片; 按点样方法分类: 原位合成芯片、 微阵列芯片、 电定位芯片; 按芯片固定生物分子类型分类: 基因芯片、 蛋白质芯片和芯片试验室; 按芯片使用功效分类:测序芯片、 表示谱芯片、 基因差异表示分析芯片。3.生物芯片关键特点是高通量、 微型化和自动化。生物芯片分类
PCR基础原理。类似于DNA体内复制。首先待扩增DNA模板加热变性解链, 随之将反应混合物冷却至某一温度, 这一温度可使引物与它靶序列发生退火, 再将温度升高使退火引物在DNA聚合酶作用下得以延伸。这种热变性-复性-延伸过程就是一个PCR循环, PCR就是在适宜条件下这种循环不停反复。
PCR反应体系有哪些成份?标准PCR反应体系: 10×扩增缓冲液10ul; 4种dNTP混合物各200umol/L; 引物各10~100pmol ; 模板DNA0.1~2ug; TaqDNA聚合酶2.5u; Mg2+1.5mmol/; 加双或三蒸水至100ul。
大规模DNA测序中测序策略指是什么?测序战略又称鸟枪法策略, 此策略是在一定作图信息基础上, 绕过大片段连续克隆系构建而直接将基因组分解成小片段测序, 利用超级计算机进行组装。立即人类基因组DNA用机械方法切割成2Kb左右小片段, 把这些DNA片段装入合适载体, 建立亚克隆文库, 从中挑取克隆片段测序, 最终依据测序片段重合区域组装大片段DNA序列。
什么是易错PCR法(Error-prone PCR)?易错PCR是在采取DNA聚合酶进行目基因扩增时, 经过调整反应条件, 来改变扩增过程中突变频率, 从而以一定频率向目基因中引入突变, 取得蛋白质分子突变体。其关键在于对适宜突变频率选择, 突变频率太高会造成绝大多数突变为有害突变, 无法筛选到有益突变;突变频率太低则会造成文库中全是野生型群体。理想碱基置换率和易错最好条件关键依靠于突变DNA片段长度。
DNA诱变技术中定点突变有哪些类型?1.寡核苷酸介导基因突变指用含有突变碱基寡聚核苷酸片断作为引物, 在聚合酶作用下开启DNA分子进行复制; 2.盒式突变是利用一段人工合成含基因突变序列寡核苷酸片段, 替换野生型基因中对应序列; 3PCR介导基因突变
基因文库质量标准有哪些? 1.重组克隆总数不宜过大, 以减轻筛选工作压力; 2.载体装载量最好大于基因长度, 避免基因被分隔克隆; 3.克隆与克隆之间必需存在足够长度重合区域; 4.克隆片段易于从载体分子上完整卸下; 5.重组克隆能稳定保留、 扩增、 筛选。
cDNA文库有哪些关键特点?1.基因特异性: 常来自结构基因, 所以仅代表某种生物一小部分遗传信息, 且只代表那些正在表示基因遗传信息2.器官特异性: 不一样器官或组织功效不一样, 所以有结构基因表示就含有器官特异性, 故由不一样器官提取mRNA所组建cDNA文库也就不一样; 3.代谢或发育特异性处于不一样代谢阶段(或发育阶段)结构基因表示亦不相同; 4.不均匀性: 在同一个cDNA文库中, 不一样类型cDNA分子数目是很不相同, 尽管它们都是由单拷贝基因转录而来。这与基因组文库中单拷贝基因均含有相同克隆数相较, 这是两种文库另一差异。5. 各cDNA均可取得表示
从文库中筛选目基因关键方法。1.表型筛选法2.核酸杂交法3.免疫学检测法4.酵母双杂交法
DNA分子标识优点?关键有哪些标识方法?优点: 1.不受时间和环境限制2.遍布整个基因组, 数量无限3.不影响性状表示4.自然存在变异丰富, 多态性好5.共显性, 能判别纯合体和杂合体方法: 1.限制性片段长度多态性标识: 如有两个DNA分子(一对染色体), 一个含有某一个酶酶切位点, 而另一个没有这个位点, 酶切后形成DNA片段长度就有差异, 即多态性。2微卫星标识
原生质体介导法概念及关键种类。概念: 以原生质体为受体, 借助于特定化学或物理手段将外源DNA直接导入植物细胞方法。关键方法:1.PEG介导基因转化2.脂质体(liposome)介导基因转化3.电激法4.激光导入法5.显微注射法
什么是汇报基因?植物基因工程常见汇报基因有哪些?汇报基因是指其编码产物能够被快速测定、 常见于判定外源基因是否成功地导入体细胞, 是否开启表示一类特殊用途基因。它应用不依靠于外界选择压力存在, 这一点也是它与选择基因区分之处。汇报基因: ß -葡萄糖苷酸酶基因(gus), 氯霉素乙酰转移酶基因(cat), 绿色荧光蛋白基因(gfp)
转基因植物判定方法有哪些 遗传判定2表示判定: 利用汇报基因、 Northern 杂交、 Western 杂交3表型分析判定
简述转基因动物操作技术步骤。1.获取外源目基因2.含有外源目基因重组载体导入生殖细胞或胚胎干细胞3.选择携带目基因细胞, 选择体外培养系统和宿主动物4.转基因胚胎发育及判定5.筛选所得转基因动物
转基因动物研究中常常出现问题是什么?1、 制作转基因动物效率低2、 基因在宿主基因组中行为难以控制3、 转基因表示水平低
酵母表示系统优缺点。优点: 1.酵母培养条件一般生长繁殖快速, 耐受高流体静压, 用于表示基因工程产品时, 能够大规模生产降低生产成本2.酵母表示外源基因含有一定翻译后加工能力, 收获外源蛋白质含有一定程度上折叠加工和糖基化修饰, 性质较原核表示蛋白质愈加稳定, 尤其适合于表示真核生物基因和制备有功效表示蛋白质。3.一些酵母表示系统含有外分泌信号序列, 能够将所表示外源蛋白质分泌到细胞外, 顾易纯化。
缺点: 应用酵母表示系统表示外源基因会出现蛋白质产物不均一、 信号肽加工不完全、 内部降解、 多聚体形成等情况, 造成表示蛋白质在结构上不一致。另外, 还时常碰到表示产物过分糖基化情况。
简述在酵母表示载体中高效表示外源基因策略。1.合适增加目基因整合到酵母染色体上拷贝数(即基因剂量)是有效提升外源基因表示量基础策略。这是因为重组蛋白质表示量与外源基因整合到酵母染色体上拷贝数直接相关; 2.控制外源基因中AT含量直接影响酵母整合表示; 3.选择最为适宜信号肽: 酵母表示外源蛋白质能够是胞内, 也能够是分泌到胞外, 分泌到胞外对外源蛋白质本身而言更稳定, 产量也较胞内形式更高, 所以大家多选择分泌型表示菌株, 不过信号肽含有选择性, 所以选择适宜信号肽对于提升某种重组蛋白质表示量是非常关键。4.其她策略: 外源基因在酵母菌表示影响原因还有很多, 如整合位点、 mRNA 5和3非翻译区(UTR)、 宿主菌Mut表型、 蛋白酶、 表示蛋白质本身特点、 培养基及培养环境条件等, 有效控制多种影响表示原因, 对于外源基因高效表示都是必不可少。
细菌基因工程表示系统关键组成部分3部分: 外源基因、 表示载体和宿主细菌。要使克隆外源基因在宿主细胞中高效表示,首先需要构建专门表示载体,用来控制转录,翻译,蛋白质稳定性以及克隆基因产物分泌等。外源基因表示水平不仅与基因起源,基因性质以及载体相关,还取决于宿主细胞。
大肠杆菌表示外源基因优缺点 优点1.细菌是单细胞﹑结构简单原核微生物; 2.细菌物种和代谢类型多个多样, 对环境因子敏感, 易于取得各类突变株; 3.优良工业性能: 繁殖快速、 培养简单、 操作方便、 遗传稳定4.大肠杆菌全基因组序列已全部测序, 基因克隆表示系统成熟、 完善; 缺点1.缺乏对真核生物蛋白质复性功效; 2.缺乏对真核生物蛋白质修饰加工系统; 3.胞内缺乏高效表示产物折叠机制; 4.细胞周质内含有种类繁多内毒素。
大肠杆菌诱导型表示系统特点? 只有在诱导剂存在条件下才能表示目产物; 使生长相与表示相分开, 避免表示与生长争营养和对菌体毒害; 可降低菌体蛋白酶对目标产物降解; 尤其适合处理有毒蛋白表示; 开启子是组成型, 不过开启子所依靠转录酶是诱导表示, 也属于诱导表示系统。
外源基因导入鱼类方法有哪些?1.显微注射法: 显微注射法是现在最常见方法, 导入外源基因成功率也比较高。关键包含两种方法: (1)卵母细胞细胞核注射; (2)受精卵细胞质注射; 2.电脉冲法; 3.精子载体导入法: 利用精子作为转基因载体, 借助受精作用把外源基因导入受精卵, 整合到受精卵基因组中, 是构建转基因动物一个新尝试; 4.染色体片段显微注入法: 这是一个超大型外源DNA 转移取得转移染色体鱼方法。就是从染色体上显微切割特定染色体片段, 然后注入鱼类受精卵中; 5.胚胎干细胞介导法
6.其它方法: 基因枪法、 逆转录病毒感染法、 磷酸钙共沉淀法、 脂质体融正当、 DEAE一葡聚糖法、 激光处理法
藻类基因工程常见遗传转化方法有哪些?1.接合转移接合转移是指利用广谱宿主接合质粒, 使DNA经过细胞接触从一个细菌转移到蓝藻。这个系统需先构建含有目基因、 大肠杆菌、 蓝藻质粒复制起点及转移起点、 选择标识杂交质粒, 转化含有辅助质粒E.coli菌株, 再经过接合引入一个含有编码接合装置基因, 使3种质粒因为无法复制或整合而逐步丢失; 杂交质粒或以自主复制形式存在, 或与蓝藻染色体发生同源重组而稳定存在。2.天然转化与诱导转化: 天然转化是指蓝藻在指数生长久不经过处理直接吸纳外源DNA; 诱导转化是指经过人工诱导感受态进行遗传转化, 如Ca2+可有效诱导集胞藻感受态形成。3.电击法: 电击法是将宿主细胞置于高强度电场中, 经过电场脉冲在细胞膜上形成瞬间可逆性孔洞, 为外源物质提供了通道。4.玻璃珠法: 细胞在含DNA、 玻璃珠和聚乙二醇溶液中涡旋, 可使DNA渗透进入细胞。5.其它方法: 基因枪法; 聚乙二醇法; 人工转座子法; 显微注射法; 病毒介导转化法
宏基因组技术原理。宏基因组克隆表示技术利用BAC 或其它大片段DNA(35~160kb DNA 片段) 克隆载体如粘粒和Fosmid 等,从环境样品如海洋底泥中未知生物群体中分离DNA ,建构大片段DNA 文库,进而首先经过16S rDNA 测序判定,了解该未知生物群体中生物多样性,其次经过异源表示,了解文库中未知生物群体功效基因表示产物。
什么情况下最轻易发生“基因污染”现象?基因污染可能在以下情况发生: 1周围生长野生相关植物被转基因作物授粉; 2邻近农田非转基因作物被转基因作物授粉; 3转基因作物在自然条件下存活并发育成为野生、 杂草化转基因植物; 4土壤微生物或动物肠道微生物吸收转基因作物后取得外源基因。
转基因产品管理通常标准有哪些?
遵照以下基础标准: 1.加强转基因产品安全性研究2.建立完善检测体系与质量审批制度3.不停完善相关法规4.加强宏观调控5.加强对公众宣传和教育6.为公众提供良好咨询服务7.规范转基因产品市场
转基因产品有哪些潜在风险?
1. 转基因植物释放引发“超级杂草”: 现在转入植物基因以抗除草剂为多, 其次以抗虫和抗病毒, 然后是抗逆性基因。假如这些基因逐步在野生种群中定居后, 就含有选择优势潜在可能, 成为难以控制“超级杂草”。
2. 转基因植物中35S开启子生物安全性: 最常见开启子是花椰菜花叶病毒35S开启子, 该开启子能够在植物组织中高水平表示。所以已经被引入很多转基因植物中。
3. 抗生素抗性标识基因生物安全性
抗生素抗性标识基因是否造成在环境中传输。
现在, 转基因作物都使用细菌编码抗生素抗性基因作为选择性标识。
在过去几年里, 越来越多报道指出:细菌能够取得对多个抗生素抗性。这造成大家开始怀疑: 转基因植物中抗性基因是否会转移到细菌中。
抗性标识基因是否会经过食物在肠道中水平转移至体内微生物, 从而影响抗生素诊疗有效性。
抗性标识基因产物是否使人体产生抗药性(食品安全性)。
4. 转基因食品安全性
1993年美国Caigene企业转基因延熟番茄经FDA同意上市, 成为第一例经过安全评价转基因植物食品。
现在认为转基因食品对人类可能危害关键有3大类: (1)可能含有已知或未知毒素, 对人体产生毒害作用。(2)可能含有已知或未知过敏源, 引发人体过敏反应。(3)食品一些营养成份或营养质量可能产生改变, 使人体出现某种病症。
怎样构建海洋鱼类基因文库
海洋鱼类含有经典真核生物基因结构特点。海洋鱼类基因组DNA总长约1.5*108kb, 单个基因大小平均为1-5kb。通常认为有待分离目基因DNA片段在一个基因组DNA文库中存在几率达成99%, 就足以确保能在所建基因文库中筛选到该目基因。
从海洋鱼类中提取基因组DNA, 通常选成熟精巢为宜, 因为精巢中含有大量精细胞, 染色体百分比高, 易提取, 产率高。经过细胞破碎、 酶解和有机溶剂抽取等步骤以后, 即可进行建库DNA片段制备和纯化。
通常是使用琼脂糖凝胶电泳或蔗糖密度梯度离心来分离酶解产物, 取得高浓度大小适宜DNA片段。建库用载体有λ噬菌体、 质粒和Cosmid。它们所装载DNA片段大小不一样, 其中常见是λ噬菌体, 它能够装载长达25kbDNA片段, 在构建海水鱼类基因组DNA文库时, 选择这种载体较为适宜。
当带有建库DNA片段λ噬菌体感染大肠杆菌时, 重组λDNA便进入宿主细胞并进行DNA复制和蛋白质合成, 使λ噬菌体颗粒大量繁殖, 由此组成了海水鱼类基因组DNA文库, 在这个基因文库重组λDNA群体中包含了该种海水鱼全部基因。
34.什么是鱼类抗冻蛋白基因?
抗冻蛋白基因
在极地和亚极地严寒海域, 海水温度最低可达-1.8℃, 因为大多数海水鱼类血清在-0.6 ℃即冻结, 所以无法再这些海域中生存, 但仍有部分海水鱼类能够生存在这些严寒海域中。
研究人员发觉在北极海水鱼血清中存在一个能溶于三氯乙酸生物大分子, 它们起着降低血清凝固点作用。以后, 从南极海水鱼血清中分离和分析了这种生物大分子, 发觉它们是一类有特殊化学结构糖蛋白, 称为抗冻糖蛋白(AFGP)。从两种南极鱼中分离AFGP分子结构相同, 都含有8个多肽。
(((((上世纪80年代, 加拿大研究组发觉了另一类抗冻蛋白。她们从产自北大西洋沿岸海域美洲大绵鳚(Macrozvarrcesamericanus)、 冬鲽(Pleuronectesamericanus)和杜父鱼(Hemitripterusamericanus)中分离出3种类型抗冻蛋白(AFP)。当AFP增至一定浓度, 能够完全抑制冰晶形成, 所以即使在低于-1.7℃低温条件下, 含有一定浓度AFP血清也不会冻结, 这可能是极地和北大西洋海域海水鱼能够在严寒海水中生存原因。
美洲大绵鳚AFP分子量范围在6000-7000D。现在从其基因组DNA文库中筛选出该基因DNA片段大小约为0.7kb, 包含2个外显子和1个内含子, 编码大约70个氨基酸, 这是Ⅲ型AFP基因序列。另外, Ⅰ型和Ⅱ型AFP基因序列也都被分离和克隆, 并进行了DNA序列和结构分析。用这多个抗冻蛋白基因构建多种表示重组体已经成功地应用于转抗冻蛋白基因鱼类研究和基因工程菌表示生产抗冻蛋白应用研究。)))))
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