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文档简介
IntroductiontoBiologicalScience生物科技概論By:ChungW.Wu,M.S.,R.PhExt:---52131AncientBiologicalScience1.FoodPreparationBeer,Cheese2.FermentationMicrobialFood--------------Perfume3.AlcoholFermentationDistillationAlcoholConcentration21stWorldWarGermanyGlucose---------GlycerolBritishSugar---------------------Acetone+ButanolClostridiumacetobutylicumCarbonDioxideHydrogenGas:Explosive32ndWorldWar1940FlemingPenicilliumnotatumPenicillin:BroadSpectrumAntibiotic2mg/lPenicilliumchrysogenumUV,X-Ray—Mutation20mg/lStreptomycesgriseusStretomycin4GeneticEngineeringDNARecombinationRecombinantDeoxyribonucleicAcidChemicalComposition1.Phosphate2.Pentose3.NitrogenousBaseAdenineThymineCytosineGuanine5PrinciplesofDNARecombinantDNASectioncan’tReplicatebyitself.1.CloningVector
具有複製起始能力之載體2.Plasmid
能獨立複製之環狀DNA分子3.RestrictionEndonuclease(DNase)RecognitionSite4.StickyEnds6ExpressionofClonedGenes1.Transcription2.Translation3.Post-Translation
7TheMolecularBasisofHeredity:DNA&RNA
NuclearComponentsDNA→Transcription→RNA→Translation→AminoAcids→Polypeptide→ProteinsRNA:SingleStrandAdenine,Uracil,Cytosine,GuaninemRNAtRNArRNA8
DNATranscription1.DuplexDNASeperation→2SingleDNAStrandsExposingtheNitrogenousBaseSequencesOnlyOneofthe2DNAStrands,WhichServesasATemplate,orPattern(Gene),fortheSynthesisofRNA.9
2.ComplementaryTTTTCTAAACGTAAAAGATTTGCAmRNAUUUUCUAAACGU4x4x4=6464Possible3-LetterWords10TranslationProteinSynthesis20WordsintheFormof20CommonA.A.EachTripletCodesforanAminoAcids11Ribosome:SynthesisofProteinCellularOrganellethatServesastheMeetingPlaceformRNAandtRNAthatcarryA.A.toFormPeptideUUUUCUAAACGUPhe--Ser--Lys—Arg12WhatisGeneCloning?InsertDNAFragmenttoCircleDNAMolecule------ChimeraRecombinantDNA13PCR:PolymeraseChainReaction1995KaryMullis1.DenaturationofDNA94C2.AnnealingofthePrimers(Oligonucleotides)50---60C3.SynthesisofNewDNA74C4.RenaturationofDNARepeattheCycle25-30Times14GeneIsolationbyCloning1.DNAFragments2.ConstructRecombinantDNA3.IntroduceintoBacteria4.PlateOut5.EachColonycontainsMultipleCopiesofjustone15GeneIsolationbyPCR1.PolymeraseChainReaction2.XSeveralMillion16TheCommercialExploitationofMicroorganism1.BacillusthuringiensisNaturalInsecticideThuringiensisGene
選殖共生於玉米根部可以防治玉米害蟲172.AureobasidiumpullulansPolysaccharidesPullulan183.AcinetobactercalcoaccticusPolysaccharidesEmulsan19BiotransformationBioconversion1.Steroid------Cortisone37stepsUSD200dollars/g11stepsUSD6dollars/g20Glucose—Sorbitol-----Sorbose-----VitaminCGlucose—Sorbitol4chemicalstepsBiotransformation1chemicalstep21Examples:1.PhenylpyruvicAcid-----Phenylalanine2.Cinnamicacid-----PhenylalaninePhe+AsparticAcid----Aspartame160XSweetness22BiotransformationGrowingCell—休眠CellorKilledCell23Enzymes:1.Glucose---FructoseGlucoseIsomeraseArthrobactersp.Bacillussp.242.Penicillin----6-APCPenicillinAmidaseEscherichiacoliThroughDNARecombinant,theyieldOfEnzyme:20g/l253.Chymosin
小牛胃中凝乳素Milk---------Cheese(withFlavor)26Protein:1.GrowthHormoneFishCow:secretionofmilkHuman272.Insulin3.Interferon4.VaccineGMPRequirement28CellandEnzymeImmobilizationMethodsofImmobilization1.PhysicalAdsorptionPhysicalBindingCellorEnzyme以吸附方式被固定裝置在管柱中容易吸附也容易脫離尤其在基質添加時CellorEnzyme容易Autolyse造成Activity喪失292.Crosslinking
以GlutaraldehydeToluenediisocyanate
進行交聯形成不溶解性間質但CellorEnzymeActivity仍會流失303.EntrapmentLatticeCollagenGelatin,AgarPolyacrylamideCelluloseToformPolymerMatrix31ChoiceofImmobilizationMethodsStabilityCostRegenerabilityCommercialization32MonoclonalAntibodyPolyclonalAntibodyEpitopes抗原決定位Chimeric嵌人化Humanized擬人化33TotalHumanMonoclonalAntibodyMakingAHybridomaAntigen----AnimalImmunizationBloodCollectionSpeenofAnimalRBC&Lymphocyte34ApplicationofMonoclonalAntibody1.DiagnosticKit2.增加敏感度與再現性3.Therapy35Examples:1.HepatitisVirus2.Polyoma3.Adenovirus36Isolation&PurificationofMABsImmunoaffinityChromatography1.Specificity2.Elution----SharpPeak3.IndependentTargetProtein37ImmunotoxinsasTherapeuticRicin----A,BPolypeptide----S----S----A,BChainEnterCellPlasmRibosome---Dysfunction---Cell’sDeath38Immunotoxin:MABscombinewithA,BChain----AttackCancerCellStableinHumanBody392.MABs+Radioiso
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