转基因和基因敲除技术介绍

1、转基因和基因敲除技术介绍转基因和基因敲除技术介绍第1页主要内容转基因技术基因敲除技术文件转基因和基因敲除技术介绍第2页一、转基因（Transgenesis）技术定义：将人工分离和修饰过基因导入到生物体基因组中，因为导入基因表示，引发生物体性状可遗传修饰技术微生物中基因转移植物转基因技术动物转基因技术转基因和基因敲除技术介绍第3页1、微生物中基因转移转化转导接合溶原性转换原生质体融合转基因和基因敲除技术介绍第4页2、植物转基因技术农杆菌介导转化法：根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA，农杆菌经过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。

2、基因枪介导转化法：利用火药爆炸或高压气体加速（这一加速设备被称为基因枪），将包裹了带目标基因DNA溶液高速微弹直接送入完整植物组织和细胞中。花粉管通道法：在授粉后向子房注射含目标基因DNA溶液，利用植物在开花、受精过程中形成花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并深入地被整合到受体细胞基因组中，伴随受精卵发育而成为带转基因新个体。转基因和基因敲除技术介绍第5页3、动物转基因技术显微注射法：在显微镜下，直接将DNA注射到胚胎细胞核内，再把注射过DNA胚胎移植到动物体内，使之发育成正常幼仔。反转录病毒转染法：把含有重组逆转录病毒载体病毒颗粒去感染卵裂期胚胎，于是携带外源基因逆转录DNA能够在感染

3、过程中，整合到宿主细胞染色体上。体细胞核移植转基因和基因敲除技术介绍第6页二、基因敲除技术定义：经过一定路径使机体特定基因失活或缺失技术。1、应用DNA同源重组原理进行基因敲除。2、利用随机插入突变进行基因敲除3、RNA干扰也能够引发基因敲除转基因和基因敲除技术介绍第7页1 利用基因同源重组进行基因敲除 应用最为广泛其详细原理和应用将在后面重点介绍转基因和基因敲除技术介绍第8页2.利用随机插入突变进行基因敲除 基因捕捉法 利用一些能随机插入基因序列病毒，细菌或其它基因载体，在目标细胞基因组中进行随机插入突变，建立一个携带随机插入突变细胞库，然后 经过对应标识进行筛选取得对应基因敲除细胞。转基因

4、和基因敲除技术介绍第9页3.RNA干扰引发基因敲除 RNA干扰（RNA interference, RNAi）是指在进化过程中高度保守、由双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）诱发、同源mRNA高效特异性降解现象。简单说是指一个分子生物学上由双链RNA诱发基因缄默现象。所以RNAi反应过程也能够用于基因敲除。转基因和基因敲除技术介绍第10页基因敲除技术与诺贝尔奖 医学领域诺贝尔奖（年）已经揭晓。三位在基因敲除技术方面进行了卓越、开拓性工作并取得了显著成就科学家分享了诺贝尔生理或医学奖，他们是美国盐湖城犹他州大学Marie Capecchi教授、美国北卡罗来纳州大学Ol

5、iver smithies教授以及英国加蒂夫大学Martin Evans教授 摘自中华医学信息 年第22卷第21期转基因和基因敲除技术介绍第11页文件：Construction of pha-Operon-Defined Knockout Mutants of Pseudomonasputida KT2442 and their Applications in Poly(hydroxyalkanoate) Production试验目标：在P.Putida KT2442基因组中敲掉目标基因phaC1-phaZ-phaC2,检测不一样phaC基因特异性利用原理：同源重组基因敲除转基因和基因敲除技术

6、介绍第12页Pseudomonas putida KT2442 could accumulate medium-chain-length poly(hydroxyalkanoate)s (PHA) consisting of 3-hydroxyhexanoate, 3-hydroxyoctanoate, 3-hydroxydecanoate, and 3-hydroxydodecanoate from a wide range of carbon sources. In this study, the PHA synthase pha operon (phaC1-phaZ-phaC2) was

7、 knocked out and the vgb gene encoding vitreoscilla hemoglobin protein (VHb), which could enhance oxygen uptakerate especially at low oxygen concentration, was integrated into the P. putida KT2442 genome to replace the deleted fragment. The resulting mutant P. putida KTOY01 or gene-replaced mutant K

8、TOY02 was used as the host to study PHA synthase properties and PHA production. Different PHA polymerase (PhaC) genes, phaCRe from Rastonia eutropha H16, phaCAc from Aeromonas cavie, and phaC2Ps fromAbstract转基因和基因敲除技术介绍第13页Pseudomonas stutzeri 1317, were expressed in the mutant strains to test the P

9、haC enzyme substrate specificity. The result showed P. putida KTOY01 or KTOY02 could provide not only mcl PHA monomers but also 3-hydroxybutyrate from fatty acids, which may allow the production of copolyesters poly(3HB-co-mcl 3HA). Plasmid pCJY10 containing phaC2Ps, phbA, and phbB genes encoding PH

10、A polymerase, b-ketothiolase, and acetoacetyl-CoA reductase, respectively, were transformed into P. putida KTOY01 and KTOY02. Shake-flask culture showed P. putida KTOY01 or KTOY02 (pCJY10) could accumulate poly(3HB-co-mcl 3HA) from glucose. The above result showed pha operon knockout mutant of P. pu

11、tida KT2442 was a very useful host of great potential not only for studying PhaC synthase, but also for microbial production of copolyesters poly(3HB-co-mcl 3HA), which is very difficult to abtain.转基因和基因敲除技术介绍第14页RECOMBINATION转基因和基因敲除技术介绍第15页ab构建质粒ABA1A2a1a2A1a2ba1A2目标基因B目标基因第一次重组A、B为一段DNA序列，并非是基因转基

12、因和基因敲除技术介绍第16页A1a2ba1A2目标基因BA1a2ba1A2目标基因Bb1b2B1B2A1a2b1B2B1b1a1A2目标基因第二次重组第一个情况转基因和基因敲除技术介绍第17页A1a2ba1A2目标基因BA1a2a1A2ABA1A2目标基因a2a1bb目标基因B第二次重组第二种情况转基因和基因敲除技术介绍第18页x 目标基因还是在基因组上目标基因不在基因组上第二次重组第一次重组转基因和基因敲除技术介绍第19页转基因和基因敲除技术介绍第20页转基因和基因敲除技术介绍第21页转基因和基因敲除技术介绍第22页致谢转基因和基因敲除技术介绍第23页转基因和基因敲除技术介绍第24页转基因和

13、基因敲除技术介绍第25页转基因和基因敲除技术介绍第26页转导：由噬菌体介导细菌细胞间进行遗传交换一个方式 一个细胞DNA经过病毒载体感染转移到另一个细胞中普遍性转导不足转导噬菌体能够转导给体染色体任何个别到受体细胞中转导过程在转导过程中,如所转导只限于供体菌染色体上特定基因,则称为不足或特异性转导.转基因和基因敲除技术介绍第27页转染：经过感染方式将外来DNA引入宿主细胞，并造成宿主细胞遗传性状改变过程称为转染(transfection)。转染是转化一个特殊形式。 转基因和基因敲除技术介绍第28页接合：是供体菌经过性菌毛相互沟通，将供体菌遗传物质（质粒）转移给受体菌。转基因和基因敲除技术介绍第29页溶原性转换：温和噬菌体感染细胞后使之发生溶源化，因噬菌体基因整合到宿主染色体上，而使后者取得了新性状现象。转基因和基因敲除技术介绍第30页原生质体融合：将两个不一样细菌在溶菌酶或青霉素作用下，失去细胞壁成为原生质体后进行融合过程 在聚乙二醇存在下，使两个细胞原生质融合，融合后细胞形成二倍体细胞，含有两套染色体，表现二者特征。常见作生物工程研究 转基因和基因敲除技术介绍第31页补充资料“基因敲除小鼠”：他们利用“基因敲除”方法创造了一套完整“基因敲除小鼠”方式，把任意改变小鼠基因变为现实，不但能够研究单个基因在动物体内功效，而