生物技术制药(2024春)

沈阳药科大学 夏焕章 倪现朴

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 课程介绍
    • 1.2 生物技术制药
  • 2 基因工程制药
    • 2.1 概述
    • 2.2 目的基因的获得
    • 2.3 基因工程工具酶
    • 2.4 基因工程载体
    • 2.5 目的基因与载体链接
    • 2.6 重组载体的转化
    • 2.7 重组子筛选
    • 2.8 PCR技术
    • 2.9 琼脂糖凝胶电泳
    • 2.10 宿主菌的选择
    • 2.11 大肠杆菌中的基因表达
    • 2.12 基因工程菌的不稳定性以及对策
    • 2.13 重组工程菌的培养
    • 2.14 基因工程药物的分离纯化
    • 2.15 变性蛋白的复性
    • 2.16 基因工程药物的质量控制
    • 2.17 基因工程药物的制造实例
  • 3 动物细胞工程制药
    • 3.1 动物细胞制药概述
    • 3.2 动物细胞的形态和生理特性
    • 3.3 生产用动物细胞的要求和获得
    • 3.4 动物细胞的培养条件
    • 3.5 动物培养基的种类和组成
    • 3.6 动物细胞大量培养的方法和操作方式
    • 3.7 动物细胞制药的应用
    • 3.8 动物细胞的核移植技术
  • 4 抗体制药
    • 4.1 抗体制药概述
    • 4.2 单克隆抗体
    • 4.3 抗原与动物免疫
    • 4.4 细胞融合与杂交瘤细胞的选择
    • 4.5 杂交瘤细胞性状鉴定
    • 4.6 基因工程抗体及其制备
    • 4.7 抗体工程
    • 4.8 抗体应用实例
  • 5 酶工程制药
    • 5.1 酶工程简介
    • 5.2 酶的来源
    • 5.3 固定化酶与固定化细胞的制备
    • 5.4 固定化酶与细胞的性质评价指标
    • 5.5 酶的人工模拟
  • 6 发酵工程技术概论
    • 6.1 高密度发酵
    • 6.2 基因工程在提高发酵产量中的应用
    • 6.3 基因工程在改善发酵组分中的应用
    • 6.4 基因工程在改进发酵生产工艺中的应用
    • 6.5 基因工程在产生杂合抗生素中的应用
基因工程工具酶

一、获得真核细胞目的基因的方法
1、反转录法
2、逆转录-聚合酶链反应法
3、化学合成法
4、筛选基因的新方法:编码序列富集法,岛屿获救PCR法,动物杂交法,功能克隆法,构建cDNA文库,差异显示技术的应用。
二、反转录法的实验流程
1、mRNA的纯化
2、cDNA第一链的合成
3、cDNA第二链的合成
4、cDNA克隆
5、将重组体导入宿主细胞
6、cDNA文库的鉴定
7、目的cDNA克隆的分离和鉴定
三、对已发现基因的改造

一、选择题

1. 逆转录法中cDNA第二链的合成是在_______的催化下完成的。
A. DNA聚合酶Ⅱ
B. DNA聚合酶Ⅲ
C. DNA聚合酶Ⅰ
D. DNA连接酶
【答案】

2. 真核细胞中mRNA的3'末端常含有_______组成的末端。
A. 多聚鸟苷酸polyG
B. 多聚胞嘧啶polyC
C. 多聚腺苷酸polyA
D. 多聚胸腺嘧啶polyT
【答案】

二、填空题

1. 在_______缓冲液的作用下,mRNA被特异的结合在寡聚_______纤维素柱上,在逐渐_______盐浓度情况下,mRNA被洗脱下来。
【答案】



2. 用于cDNA克隆的载体有_______和_______,根据重组后插入的cDNA是否能够表达,经转录和翻译合成蛋白质,又将载体分为_______和_______。
【答案】



3. 从 cDNA 文库分离特异 cDNA 克隆的方面主要采用_______和_______两种方法。
【答案】



三、简答题

1. 为何不能直接克隆真核基因,必须采用特殊的方法分离目的基因?
【答案】
真核细胞中单拷贝基因只是染色体DNA中的很小一部分,大约为其10-5~l0-7,即使多拷贝基因也只有其10-5,因此从染色体中直接分离纯化目的基因极为困难;
另外,真核基因内一般都有内含子,如果以原核细胞作为表达系统,即便分离出真核基因,由于原核细胞缺乏mRNA的转录后加工系统,真核基因转录的mRNA也不能加工、拼接成为成熟的mRNA。



2. 通过逆转录法获得目的基因的具体过程?
【答案】
1.mRNA的纯化
2.cDNA 第一链的合成
3.cDNA 第二链的合成
4.cDNA 克隆
5.将重组体导入宿主细胞
6.cDNA 文库的鉴定
7.目的 cDNA 克隆的分离和鉴定



3. 化学合成法获得目的基因的限制主要有哪些?
【答案】
一是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最长不超过60bp,因此此方法只适用于克隆小分子肽的基因。
二是人工合成基因时,遗传密码的简并性会为选择密码子带来很大困难,当以氨基酸顺序推测核苷酸序列时,不一定与天然基因完全一致,易造成中性突变。
三是费用较高。



4.噬菌体克隆载体λgt10 和 λgt11用于构建 cDNA 文库的优势有哪些?
【答案】
一方面有较高的克隆效率,只需少量 DNA 便十分有效地产生许多克隆,每 ng cDNA 可产生 5000 个克隆;
另一方面又可容纳较大分子量的外源 DNA 片段。由于噬菌斑的筛选和操作较筛选细菌菌落在技术上更方便,因此这些载体在构建文库时优于质粒载体 pBR322。



5. cDNA 片段与载体的连接通常采用哪两种方法?具体如何操作?
【答案】
一种方法是加同聚尾连接:
用 3' 末端脱氧核苷酸转移酶催化,使载体与 cDNA 的 3' 末端带上互补的同型多聚体序列,借助同型多聚体的退火作用形成重组分子,最后用 T4-DNA 连接酶封口。若载体加上 polyC(或A)的尾巴,则 cDNA 加上 polyG(或T)的尾巴,这两种粘性末端只能使载体与 cDNA 连接而不能自我环化。
另一种方法是加人工接头连接:
用T4-DNA 连接酶在平末端接上人工接头可以使 DNA 发生连接。所谓人工接头是指由人工合成的、连接在目的基因两端的含有某些限制酶切点的寡核苷酸片段。cDNA 连上人工接头后,用该种限制酶酶切就可得到粘性末端,从而能够与载体连接。

http://en.wikipedia.org/wiki/Synthetic_biology

http://en.wikipedia.org/wiki/Plasmid

http://en.wikipedia.org/wiki/Vector_(molecular_biology)

http://en.wikipedia.org/wiki/Expression_vector

吴乃虎编著. 基因工程原理. 科学出版社. 2005

J. 萨姆布鲁克等著,黄培堂等译.分子克隆实验指南:第三版,科学出版社,2008