轉基因技術知識

  轉基因技術的理論基礎來源於進化論衍生來的分子生物學。那麼你對轉基因技術瞭解多少呢?以下是由小編整理關於的內容,希望大家喜歡!

  轉基因技術目的

  ***1***提取目的基因 從生物有機體複雜的基因組中,分離出帶有目的基因的DNA片段,或者人工合成目的基因,或從基因文庫中提取相應的基因片段和PCR技術進行目的基因的增殖。

  ***2*** 將目的基因與運載體結合 在細胞外, 將帶有目的基因的DNA片段通過剪下、粘合連線到能夠自我複製並具有多個選擇性標記的運輸載體分子***通常有質粒、T4噬菌體、動植物病毒等***上, 形成重組DNA分子。

  ***3*** 將目的基因匯入受體細胞 將重組DNA分子注入到受體細胞***亦稱宿主細胞或寄主細胞*** ,將帶有重組體的細胞擴增,獲得大量的細胞繁殖體。

  ***4*** 目的基因的篩選 從大量的細胞繁殖群體中,通過相應的試劑篩選出具有重組DNA分子的重組細胞。

  ***5*** 目的基因的表達 將得到的重組細胞,進行大量的增殖,得到相應表達的功能蛋白,表現出預想的特性,達到人們的要求。

  轉基因主要分類

  轉基因過程按照途徑可分為人工轉基因和自然轉基因,按照物件可分為植物轉基因技術、動物轉基因技術和微生物基因重組技術。

  人工轉基因

  將人工分離和修飾過的基因匯入到生物體基因組中,由於匯入基因的表達,引起生物體的性狀的可遺傳的修飾,這一技術稱之為轉基因技術***Transgene technology***。人們常說的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉化”均為轉基因的同義詞。如今,改變動植物性狀的人工技術往往被稱為轉基因技術***狹義***,而對微生物的操作則一般被稱為遺傳工程技術***狹義***。

  經轉基因技術修飾的生物體在媒體上常被稱為“遺傳修飾過的生物體”***Genetically modified organism,簡稱GMO***。

  自然轉基因

  不是人為導向的,自然界裡動物、植物或微生物自主形成的轉基因現象,例如慢病毒載體 裡的乙型肝炎病毒DNA整合[7] 到人精子細胞染色體上、噬菌體將自己DNA的插入到溶源細胞DNA上,農桿菌 和 花椰菜花葉病毒***CMV***等。

  植物轉基因

  植物轉基因是基因組中含有外源基因的植物。它可通過原生質體融合、細胞重組、遺傳物質轉移、染色體工程技術獲得,有可能改變植物的某些遺傳特性,培育高產、優質、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗澇、抗鹽鹼、抗除草劑等的作物新品種,如玉米稻 、北極鱷梨、[8] 轉基因三倍體毛白楊。而且可用轉基因植物或離體培養的細胞,來生產外源基因的表達產物,如人的生長激素、胰島素、干擾素、白介素2、表皮生長因子、乙型肝炎疫苗等基因已在轉基因植物中得到表達。

  動物轉基因

  動物轉基因就是基因組中含有外源基因的動物。它是按照預先的設計,通過細胞融合、細胞重組、遺傳物質轉移、染色體工程和基因工程技術將外源基因匯入精子、卵細胞或受精卵,再以生殖工程技術,有可能育成轉基因動物。

  通過生長素基因、多產基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生蟲基因、抗病毒基因等基因轉移,可能育成生長週期短,產仔、生蛋多和泌乳量高,轉基因超級鼠比普通老鼠大約一倍。生產的肉類、皮毛品質與加工效能好,並具有抗病性,已在牛、羊、豬、雞、魚等家養動物中取得一定成果。

  但由於轉基因動物受遺傳鑲嵌性和雜合性的影響,其有性生殖後代變異較大,難以形成穩定遺傳的轉基因品系。因而,嘗試將外源基因匯入線粒體,再送入受精卵中,由於線粒體的細胞質遺傳,其有性後代可能全都是轉基因個體,從而解決這一問題。

  微生物重組

  在所有轉基因技術中,以微生物基因重組技術應用最為寬泛和常見。

  與動植物不同的是,微生物重組技術通常需要用到專門的重組基因載體——質粒。質粒是一種細胞質遺傳因子,因此具有不穩定的遺傳特性。但相比於動植物,微生物[9] 重組技術具有周期短、效果顯著、控制性強的特點,因而廣泛應用於生物醫藥和[10] 酶製劑行業。經過多年的理論奠基,現已在微生物領域中開發出酵母表達系統、大腸桿菌表達系統和絲狀真菌表達系統,其中畢赤酵母表達系統和大腸桿菌表達系統最受歡迎,具有表達效率高***外源蛋白佔細胞總蛋白的10%至40%***、生產成本低的特點,一般常見的諸如胰島素、白細胞介素、α-高溫澱粉酶、重組人p53腺病毒注射液、啤酒酵母乙肝疫苗、抗生素、飼料用木聚糖酶、殼聚糖酶等都由這兩種表達系統生產的。