生物化学教学课件：Chapte 14 基因工程和蛋白质工程

第十四章基因工程和蛋白质工程Chapter14Geneticengineeringand

proteinengineering主要内容第一节生物工程概述（OverviewofBiotechnology）第二节基因工程（GeneticEngineering）第三节蛋白质工程（ProteinEngineering）“Dolly”(多莉)HowwasDollymade?WhydidDollydie?你吃过转基因食品吗？转基因食品不管您愿不愿意，您己经或正在把转基因食品吃进肚里。转基因食品已经走进我国百姓的生活。国内尚没有转基因作物的大规模生产近几年我国大量从美国、阿根廷等国进口大豆，其中大部分是转基因大豆。我国有一半以上的大豆色拉油含有转基因成分。究竟什么是转基因食品？转基因食品是否安全？它是否存在长期的隐患？第一节生物工程概述生物工程（生物技术）是已逐渐经济发展的新动力第一次技术革命 工业革命 解放人的双手第二次技术革命 信息技术 扩展人的大脑第三次技术革命 生物技术 改造生命本身生物工程产业全球生物科技公司前10名（1999年）公司名称市值（亿美元）98年收入（亿美元）Amgen41627遗传技术研究公司18510生物遗传研究公司1185Elan894Immunex712Medimmune562希龙506Alza436Centocor423Genzyme387生物工程产业基因工程试剂的高回报：碱性成纤维细胞生长因子231元/ug红细胞生成素1072元/ug白细胞介素-2410元/ug巨细胞粒细胞集落刺激因子1960元/ug胰岛素10.2元/mg生物工程产业Mullis发明PCR，公司奖励10,000美元奖金专利卖给Hoffmann-LaRoche公司卖了3亿美元1993年诺贝尔化学奖生物工程产业Rockfeller大学将人肥胖基因出售0.2亿美元（1995年3月）Amgen公司将FKBP神经免疫因子配体转让达3.29亿美元（1997年）Millennium公司以4.65亿美元向Bayer公司转让225种基因的开发权（1998年9月）生物工程产业生物工程产业据有关人士预测，到本世纪初期（2050年？）：全世界将有三分之二的人在生物企业中工作；生物工程技术产业的产值将逐渐超过其他行业而跃居首位。继电脑信息产业的浪潮之后，生物技术产业的大潮正汹涌而来。一、生物工程的概念及研究技术遗传工程（geneticengineering）：用人工手段把一种生物的遗传物质转移到另一种生物的细胞中去，并使后者表现出新的生理与遗传特征。既包括一般的选择育种，也包括复杂的基因克隆等不同的技术层次。广义的遗传工程包括细胞水平上的遗传操作（细胞工程）和分子水平上的遗传操作，即重组DNA技术（又称之为基因工程）。狭义的遗传工程则专指后者。生物工程的概念及研究技术基因工程(geneengineering)：是20世纪70年代以后兴起的一门新技术。它是指在分子水平上进行遗传物质的转移，以改变生物机能或创造新的生物机能。它是分子水平上的遗传工程。基因操作(genemanipulation)DNA重组技术(DNArecombinationtechnique)基因克隆（genecloning）分子克隆（molecularcloning）等。生物工程的概念及研究技术传统生物技术现代生物技术近代生物技术以基因工程为首要标志生物技术技术特征是微生物发酵技术生物工程（bioengineering或biologicalengineering），也称生物技术（biotechnology），是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科。生物工程就是应用生命科学及工程学的原理，借助生物体作为反应器或用生物的成分作工具以提供产品来为社会服务的生物技术。技术特征是酿造技术。酱、醋、酒、面包、奶酪、酸奶一般认为，生物工程是以生物学（特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学、分子生物学和细胞学）的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造出新物种，，以生产大量有用代谢产物或发再通过合适的生物反应器进行大规模的培养挥它们独特生理功能的一门新兴技术。它与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱，被认为是21世纪世界知识经济的核心。生物工程的概念及研究技术17生物工程遗传工程基因工程>>>>生物工程的概念及研究技术生物工程的构成体系生物工程基因工程细胞工程酶工程生化工程DNA重组技术细胞融合与组织培养技术酶的改造与设计技术生物反应器的设计等（发酵工程）生物工程技术相互关系1.基因工程多少年来，人们对于一切与生命有关的现象总是认为：种瓜得瓜，种豆得豆有其父必有其子基因工程基因工程(geneengineering)是生物工程的主体和核心。其主要原理是用人工的方法，把生物的遗传物质，通常是脱氧核糖核酸(DNA)分离出来，在体外进行基因“剪切”、“组合”和“拼接”，使遗传物质重新组合，然后通过载体（微生物质粒、噬菌体、病毒），转入微生物或高等生物细胞内，进行无性繁殖（克隆，clone），并使所需要的基因（目的基因）在细胞内表达，产生出人类所需要的新产品，或创造出新的生物类型。基因的转移已经不再限于同一类物种之间，动物、植物和微生物之间都可进行基因转移，改变宿主遗传特性，创造新品种(系)或新的生物材料。克隆（clone）：就是指无性繁殖。克隆一词常用于分子、细胞水平的描述。分子克隆(molecularcloning)即基因克隆(genecloning)：含有某目的DNA片段的重组DNA分子或含有该重组分子的无性繁殖。克隆技术（cloning）：是指从众多的基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择目的基因或特定类型细胞的技术的操作。克隆（clone）克隆（clone）分子水平的克隆细胞水平的克隆个体水平的克隆（目的）基因克隆、PCR技术植物细胞克隆动物细胞的克隆植物组织培养动物克隆（核移植技术）动物细胞培养单克隆抗体的制备克隆组培获得愈份组织

多利羊之父伊恩威尔穆特（IanWilmut）教授

—英国爱丁堡罗斯林研究所，

苏格兰胚胎学家。克隆（clone）

1998年克隆批量化

美国克隆出50多只老鼠。

日本克隆出8只完全一样的小牛。克隆（clone）

2000年·人类的近亲被克隆

美国俄勒冈州

沃尔小组成功克隆两只

恒河猴。克隆（clone）克隆猪

同年，帮助培育出多利羊的生物技术公司克隆出5只小猪仔，并宣称克隆猪终将成为人类移植器官的“加工厂”，生产器官包括角膜、皮肤、肾、肝、肺、心脏等。珍稀濒危动物的繁殖克隆大熊猫的实验已开始报道。

克隆（clone）2001年—至今关于克隆人关于克隆人的问题争论的很激烈，在理论上，利用同样方法，人可以克隆人，但各国至今还不允许克隆人。

2001年，美、意科学家联手展开克隆人体胚胎的工作。11月，美国科学家宣布首次克隆成功了处于早期阶段的人类胚胎，称其目标是为病人“定制”出不会诱发排异反应的人体细胞用于移植。2004年8月11日英国颁发全球首张“克隆人类胚胎”执照，合法执照有效期为一年，胚胎14天后必须毁坏，培育克隆婴儿仍属非法行为。研究目的①增加人类对自身胚胎发育的理解；②增加人类对高危疾病的认识和高危疾病治疗方法的研究。克隆（clone）预想的克隆人技术路线转基因动植物转基因动植物(Transgenicanimalandplants)：就是利用重组DNA技术，将动物植物或微生物中经过鉴定和分离的基因，经过精心设计后转移到动植物体内，实现定向改造而获得新品种或产生新的功能。转基因植物TransgenicplantsORgeneticallymodifiedplants转基因动物TransgenicanimalORgeneticallymodifiedanimal转基因食品TransgenicfoodORgeneticallymodifiedfoods——转基因动植物制得的食品称为转基因食品。Whatdoyouthinkabouteatinggeneticallymodifiedfoods?转基因食品有利又有弊

转基因技术为人类带来的益处已为人们所认识：提高作物产量，帮助人们解决饥饿问题；培育出能在恶劣环境下生长并可抗御病虫害的作物新品种等。一些科学家转基因作物可能对环境和野生动植物产生的影响表示担忧，因此对转基因食品实行了严格的检验。只有在对它们的安全性作出正确判断后，转基因作物才有可能投入商业种植。

2.细胞工程细胞工程（Cellengineering）：包括细胞融合、核移植、细胞大规模培养和快速繁殖技术、细胞克隆技术。重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。是细胞水平和亚细胞水平的生物工程。细胞融合：不同种类的细胞融合在一起核移植：一种细胞的细胞核或细胞器移植到另一个细胞中细胞大规模培养：以工业生产为目的，从大量培养的细胞中获取有用物质。快速繁殖技术：动植物细胞或组织进行快速的无性繁殖（细胞克隆技术）。

“多莉”的诞生意味着人类可以利用动物的一个组织细胞“复印”出大量相同的生命体。植物细胞工程干细胞工程干细胞(stemcell)：是一种未充分分化、尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称之为“万用细胞”。受精卵是一个最初始的干细胞。干细胞全能干细胞多能干细胞专能干细胞具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化干细胞工程(stemcellsengineering)：是利用干细胞的增殖特性，多分化潜能及其增殖分化的高度有序性，通过体外培养干细胞、诱导干细胞定向分化或利用转基因技术处理干细胞以改变其特性的方法。干细胞工程是在细胞培养技术的基础上发展起来的一项新的细胞工程。人类胚胎干细胞技术的研究在许多国家都受到限制。“克隆人”让人匪夷所思；将人类的干细胞加到动物的早期发育胚胎中，导致猪体内流人血，老鼠长着人类脑细胞，小鼠背上长人耳……干细胞工程(stemcellsengineering)细胞工程与其他学科技术关系38酶工程(enzymeengineering)：又称酶技术，主要包括酶的开发与生产、酶的固定化、酶的分子改造与修饰技术、新酶研制等技术。◆在工业生产上，酶工程就是利用酶所特有的生化催化特性，在一定的生物反应器中，将相应的原料转变为所需的产品。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。随着科学的发展，尤其是基因工程技术的日趋完善，为酶工程赋予了新的内容。3.酶工程4.生化工程生化工程（Biochemistryengineering）：包括生物反应器的设计、传感器的研制和产品的分离、精制技术。是由生物科学与化学工程相结合的交叉学科，主要研究将生物技术的实验室研究成果转化为生产力过程中的带有共性的工程技术问题。共性问题：生物反应器、生物反应过程、检测与控制、分离与纯化等。生物反应器的设计是生物技术开发中的一个关键设备。此反应体系用于微生物发酵，就是发酵工程。发酵工程(fermentationengineering)：包括菌种选育、菌体生产、代谢产物的发酵以及微生物机能的利用等。二、生物工程在现代工业、农业、医学实践中的应用21世纪是生命科学与生物技术的世纪，生物技术被世界各国视为一项高新技术，广泛应用于农业、工业、医药卫生、食品、化工能源等各行各业，正在对人类社会生活产生深远影响。化工及冶金工业轻工与食品工业医疗和医药工业农业和畜牧业环保与能源工业生物工程的应用（自学为主）中国基因工程制药：200多家生物技术公司生物技术药品产值：1996-18亿元；1997-30亿元；2000-72亿元可生产药物品种：约20种生物工程的应用

重组DNA医药产品产品功能组织胞浆素原激活剂抗凝血液因子VIII促进凝血颗粒细胞-巨噬细胞集落剌激因子剌激白细胞生成促红细胞生成素剌激白细胞生成生长因子(bFGF,EGF)刺激细胞生长与分化生长素治疗侏儒症胰岛素治疗糖尿病干扰素(1b,2a,2b,)抗病毒感染及某些肿瘤白细胞介素激活、剌激各类白细胞超氧化物歧化酶抗组织损伤单克隆抗体利用其结合特异性进行诊断试验、肿瘤导向治疗乙肝疫苗(CHO,酵母)预防乙肝口服重组B亚单位菌体霍乱菌苗预防霍乱国内产业化生物药品概况产品种类临床I临床II临床III批准上市凝血因子VIIIXVIII细胞刺激因子SCFTPOG-CSF,M-CSF,EPO生长因子骨形成因子肌营养因子FGF，GM-CSF

胰岛素类似物血小板衍生因子HGH干扰素IFN,α1b,α1b,α2a,αn3,β,β1b,γ,γ1b白介素1α,1β3,6,2,4,1211激素人促卵泡素甲状旁腺素胰高血糖素胰岛素，心钠素降钙素促黄体生成素IGF-1

甲状腺刺激素疫苗CEAHSV,流感病毒LymeHBV，HCV其他水蛭素松弛素,HB,SODTNF，tPA，

白蛋白,杀菌蛋白单克隆抗体生物工程的应用世界转基因作物大田释放情况(1987.1-1998.4)转基因作物特性批准项数所占比例抗除草剂129729.6%抗虫104623.8%提高产品质量88620.2%抗病毒4369.9%改善农学性状2114.8%抗真菌病2084.7%其他3036.9%总计4387100%生物工程的应用中国已获准进入大田的转基因植物（1998.3)转基因植物总项数48转基因植物种类15抗除草剂3抗虫16抗病16提高品质2改善农学性状1其他10生物工程的应用43geneproductsfromanimalandplantwereauthenticated——43种动、植物转基因产品通过FDA认证Morethan60%processedfoodcontainedtransferredgenecomponents——超过60%的加工食品含有转基因成分Thesaleofgenefoodwasmorethan$10,000million——转基因食品的销售额超过100亿美元Morethan50%soybeansweretransferredgene——超过50%的大豆为转基因大豆Morethan40%cornandwheatweretransferredgene——超过40%的玉米、小麦为转基因玉米和小麦Thereare7000genefood,includinginfantfood,chocolate,frozen,margarin,bread,sausage,meatanditsreplaement——与转基因有关的食品达七千种，包括：婴儿食品、巧克力、冷冻甜品、面包、人造奶油、香肠、肉类及代肉类产品。ThesituationofgeneticengineeringinAmerica美国基因工程应用第二节基因工程GeneticEngineering

1）1972年美国Berg,Jackson等人将猿猴病基因组SV40DNA,噬菌体基因，大肠杆菌半乳糖操纵子，体外重组获得成功。

2）1973年美国斯坦福大学Cohen,Boyer等，在体外构建含有四环素，链霉素两个抗性基因的重组质粒分子,导入大肠杆菌后稳定复制，赋予受体细胞相应抗生素抗性。------（宣告基因工程诞生）

3）1978年美国Genentech公司利用重组大肠杆菌合成人胰島素的先进生产工艺----（揭开基因工程产业化的序幕）4）1983年，携带有细菌新霉素抗性基因的重组Ti质粒转化植物细胞获得成功-------（高等植物转基因技术问世）基因工程的发展历史5）1990年，美国科学家对一名因腺苷脱氨酶基因缺陷患有重度联合免疫缺陷症的儿童进行基因治疗获得成功。-------（分子医学新纪元）

6）1991年，美国倡导在全球实施人类基因组计划，用15年时间斥资30亿美元，完成12万5000个人类基因的全部测序工作。

7）1997年，英国科学家利用体细胞克隆技术复制出“多利”绵羊。-------（人类可以在实验室进行复制自身的尝试）

2005年，邓宏魁、丁明孝教授克隆小白鼠在中国属首例。基因工程的发展历史1973年，科恩（Cohen）和博耶（Boyer）等人的基因重组转化的成功标志着基因工程的诞生。

DNA重组技术(DNArecombinationtechnique)基因工程包括DNA重组技术和其他使基因结构得以定向改造的技术。这里所指的基因工程就是DNA重组技术，其包括以下步骤：带有目的基因的DNA片段的获得；DNA片段与载体DNA分子相连接（体外重组）；重组DNA分子转入受体细胞；从受体细胞中筛选和鉴定接受了重组体DNA分子的细胞；外源基因在受体细胞内的表达。52DNA重组技术示意图一、目的基因的获得目的基因从已有的生物基因组中分离。主要方法。从DNA分子链中切割所需的基因（目的基因）的手术刀——一种核酸内切酶：限制性核酸内切酶。人工合成1.限制酶——特异切割DNA的手术刀限制性核酸内切酶(restrictionendonuclease,RE)，简称限制酶（restrictionenzymes）：识别DNA的特异核苷酸序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA、产生独特DNA片段的一类内切酶。是一类水解DNA的磷酸二酯酶。GGATCCCCTAGGGCCTAGGATCCG+BamHⅠHamiltonSmith,DanielNathans(USA)andWernerArber(Switzerland)－－1978NobelprizePrizeinPhysiologyorMedicine"forthediscoveryofrestrictionenzymesandtheirapplicationtoproblemsofmoleculargenetics”限制酶（restrictionenzymes）第一个字母取自产生该酶的细菌属名，用大写；第二、第三个字母是该细菌的种名，用小写；第四个字母代表株；用罗马数字表示发现的先后次序。HindⅢ

属

系

株序Haemophilusinfluenzaed株流感嗜血杆菌d株的第三种酶限制酶的命名按限制酶的结构、功能等的不同，限制酶可分为三类：Ⅰ类：由3种不同亚基构成，它能识别和结合于特定的DNA序列位点，但切割电通常在识别位点以外至少1000bp。这类酶的作用需要Mg2+、S-腺苷甲硫氨酸及ATP。Ⅱ类：只由一条肽链构成，切割DNA特异性最强，且就在识别位点范围内切断DNA。是分子生物学中应用最广的酶。通常在重组DNA技术提到的限制酶主要指Ⅱ类酶而言。仅需Mg2+为辅因子。Ⅲ类：是多亚蛋白质，切断位点不在识别序列内；酶促反应除Mg2+外，也需要ATP供给能量。限制酶的分类Ⅱ类酶识别序列特点——

回文结构(palindromestructure)限制酶EcoRI识别位点的碱基顺序是GAATTC，得到具有粘性末端（stickyend）的DNA片段。

58（互补）stickyend限制酶的作用方式BamHⅠGTCCAGGCCTAGGATCCG+GGATCCCCTAGGHindⅡGTCGACCAGCTGGACCTG+平端切口粘端切口限制酶的作用方式三类特殊性质的Ⅱ型限制酶同裂酶(isoschizomer)：或称异源同工酶。来源不同的Ⅱ型酶，但有相同的识别序列。切割位点可以相同，也可以不同，例如SamI(CCC↓GGG)和XmaI(C↓CCGGG)。同切点酶：不仅识别序列相同，而且切点也相同。同尾酶(isocaudarmer)：酶的识别序列不完全相同，但切出的粘性末端相同，例如：BamHⅠBglⅡGGATCCCCTAGGAGATCTTCTAGAGCCTAGGATCCG++ATCTAG

GATCTA2.取得目的基因的方法——分类法和合成法取得目的基因的方法DNA片段的直接提取用噬菌体（phage）或质粒（plasmid）直接从宿主细胞中将目的基因携出合成目的基因限制酶切割DNA分子，然后分离、筛选，得到含目的基因的DNA片段。噬菌体或质粒离开染色体时，可将其插入位点附近的连锁基因一起带出（方法的局限性较大）（简单，较常用）通过逆转录，从mRNA出发合成相应的染色体DNA基因（cDNA）；也可采用分子杂交技术；聚合酶链反应(PCR)（较难）二、基因载体载体(vector)作为是指将外源DNA片段运送进宿主细胞进行扩增或表达的运载工具。目的基因得到后，要将其转移到受体细胞中，通常采用基因载体(genevector)作为工具来完成这一任务。基因载体需满足：能自主复制或随受体细胞染色质DNA一起复制；易于筛选和鉴定；限制酶对其作用的切点少（外源DNA插入位点少）；易于引入受体细胞。基因载体基因载体

(genevector)质粒(plasmid)噬菌体(phage)病毒(virus)

严谨型控制质粒松弛型控制质粒√

1.质粒——染色体以外的遗传单元质粒（plasmid）：是某些细菌中独立于染色体外的能够独立复制的遗传单元，为双链闭合环状DNA。质粒具有复制能力，它的存在与否一般对细菌的生存没有决定性影响。严谨型质粒——其复制受染色体复制的严格控制。松弛型质粒——自我复制时不受染色体复制的严格控制。基因工程常用此类质粒。选择基因载体时，应选择那些表达形状清楚、容易鉴别的质粒常用的质粒有：pBR322、pSC101、ColE1、pMB9等。一般说来，一种质粒只能在某一种宿主中复制。穿梭质粒：有两个复制起点，可在两种宿主中复制。抗四环素基因抗氨苄霉素基因EcoRI、PstI、PvuⅡ、BamHI、HindⅢ、SalI等限制酶都只有一个切点，且位置不同。pBR322质粒的结构pMB9质粒质粒与目的基因的结合：重组后的质粒目的基因2.噬菌体——感染细菌的病毒以噬菌体(phage)和病毒(virus)为载体，将所需基因或含有此基因的DNA片段转移给受体细胞的过程，称为转导(transduction)。噬菌体（phage）是感染细菌的一类病毒。在基因工程中常用作载体的噬菌体有λ噬菌体及其衍生物、柯斯质粒(cosmid)、及小分子的M13单链噬菌体等。噬菌体对细菌的感染方式有两种：裂解：噬菌体首先吸附到细菌细胞壁的受体位点上，通过尾部将其核酸注入细菌细胞，然后病毒基因表达，复制DNA，合成其本身的各种成分，形成新的噬菌体，并使得宿主细胞破裂，释放出新繁殖的噬菌体颗粒。溶原：进入细菌的病毒DNA并不马上复制和表达，而是嵌入到细菌的染色体中和宿主染色体构成一个整体，并随细菌染色体DNA一起复制。只有在一定的条件下，病毒DNA才复制与表达。这种方式称为溶原。这个稳定潜伏在细菌染色体中的噬菌体DNA称为原噬菌体，含有原噬菌体的细菌称为溶原菌。温和噬菌体：同时具有溶原和裂解作用。常用作基因工程载体。烈性噬菌体：只有裂解作用而无溶原作用。

噬菌体λ噬菌体λ噬菌体常用作基因工程的载体，原因有：λ噬菌体及其宿主大肠杆菌的遗传结构个功能了解得比较清楚，其遗传程序搞清；易于使细胞感染，易于导入宿主细胞。λ噬菌体作为基因载体的突出缺点是λDNA存在过多的限制酶切位点。因此，采用点突变等方法将λDNA进行改造，产生一系列λ噬菌体衍生物载体，可分为：插入型载体(insertionvectors)：只有一个可供外源DNA插入的酶切位点。替换型载体(replacementvectors)：有两个酶切位点，两个位点间的DNA片段可被外源DNA取代。三、重组DNA的筛选及表达重组DNA操作的主要步骤：目的基因的获取载体的选择和构建目的基因的表达限制酶限制酶外源目的基因与载体的连接连接酶外源DNA导入受体细胞转化含重组体细胞筛选转录和翻译1.转化——带有目的基因的载体进入受体细胞外源目的基因和质粒载体形成重组体后，需要将重组体引入受体细胞。以质粒为载体的外源DNA引入受体细胞并使之获得新遗传特性的过程称为转化(transformation)。转化过程成功与否，主要取决于：受体细胞是否处于感受态。易于吸收和容纳外源DNA分子的状态，就称为感受态。引入的重组DNA必须避免受体细胞核酸酶的降解。2.筛选——从大量受体细胞中选出带有重组体的细胞目的基因与载体DNA正确连接的效率、重组体导入细胞的效率都不是百分之百的，因而最后生长繁殖出来的细胞并不都带有目的基因。最后培养出来的细胞群中只有一部分、甚至只有很小一部分是含有目的基因的重组体。从大量受体细胞中选出带有重组体（目的基因）的细胞的过程称为筛选。筛选的方法有两种：直接法和间接法。筛选的方法筛选直接法(遗传性方法)间接法插入失活法分子杂交法放射性探针检测法R-环检测法免疫测定法放射性抗体测定法免疫沉淀测定法测定含有目的基因的核苷酸序列或基因表达产物外源DNA表达后进行测定对于带有抗药基因的质粒重组体，可采用插入灭活法进行筛选。插入失活法3.表达——外源DNA在受体细胞中的转录和翻译重组DNA技术的目的：目的基因在受体细胞中得以表达，产生具有功能性的蛋白质或肽。外源基因在受体细胞中要能表达，须满足一定的条件，特别是真核基因在细菌中的表达。在转录上，在克隆的目的基因的上游接一个原核生物细胞的启动子，作为强启动子，启动真核基因在原核细胞中表达；在翻译上，采用载体上的核糖体结合位点进行真核细胞蛋白的翻译；目的基因的插入方向与载体DNA方向一致，并保持目的基因的翻译不会产生错位。GreenFluorescentProtein(GFP)ExpressGeneforyourfavoriteproteinGeneforGFPYourfavoriteproteinThesearemadebylinkingthegenesforGFPandtheproteinusingrecombinantDNAtechnology（重组DNA技术）.YourproteincannowbevisualizedusingfluorescencemicroscopyOutputsMostcommonoutputisGreenFluorescentProtein(GFP)Outputs...ofcourse,thereisnowafullspectrumtochoosefrom...钱永健美籍华裔第三节蛋白质工程ProteinEngineering一、蛋白质工程的概念