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文档简介

1、1.4蛋白质工程的崛起,回顾:基因工程培育抗虫棉的简要过程:,一、蛋白质工程崛起的缘由,满足人类生产和生活的需要,学生阅读课本,了解2个实例学生发言:,为什么要进行蛋白质工程的研究?,基因工程在原则 上只能生产自然界已存在的蛋白质,这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的,它们的结构和功能符合特定物种生存需求,却不一定符合人类生产和生活需要。,一、蛋白质工程崛起的缘由,4,改造,玉米中赖氨酸含量比较低,天冬氨酸激酶 (352位的苏氨酸),二氢吡啶二羧酸合成酶(104位的天冬酰胺),天冬氨酸激酶 (异亮氨酸),二氢吡啶二羧酸合成酶(异亮氨酸),玉米中赖氨酸含量可提高数倍,改造,改造,满足人类生

2、产和生活的需要,1、,2、,二、蛋白质工程的基本原理,1、目标:根据人们对 功能的特定需求,对蛋白质的 进行分子设计。 2、原理:改造基因(基因 或基因 ) 。,蛋白质,结构,修饰,合成,3、途径: 预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到对应的脱氧核苷酸序列。,天然蛋白质的合成过程,思考讨论:写出中心法则的图解 并展示,逆转录,转录,DNA,RNA,翻译,肽链,复制,复制,折叠盘旋,具有空间结构的蛋白质,表达生物特有的功能或性状,天然蛋白质的合成过程(中心法则):,遵循中心法则,并需经过高级空间结构的转变,基因 DNA,氨基酸序列 多肽链,蛋白质 三维结构,预期功能,生物功

3、能,mRNA,转录,翻译,折叠,DNA合成,设计,蛋白质工程流程图,推测,蛋白质工程概念:是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质,以满足人类对生产和生活的需求。,前提:,原理:,目的:,了解蛋白质的结构和功能,改造基因(基因修饰或基因合成),定向改造或制造蛋白质,比较基因工程和蛋白质工程,2010-1-10,10,1、蛋白质工程的诞生是有其理论与技术条件的,它是随着分子生物学、晶体学以及计算机技术的发展而诞生的,与基因组学、蛋白质组学、生物信息学的发展等因素有关。 2、应用前景:通过对胰岛素的改造,已成为速效型药

4、品。应用于微电子方面制成电子元件,具有体积小,耗电少和效果高的特点。,三、蛋白质工程的进展与前景,讨论:某多肽链的一段氨基酸序列是: 丙氨酸色氨酸赖氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸 (1)怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列?请把相应的碱基序列写出来。有多少种? (2)确定目的基因的碱基序列后,怎样才能合成或改造目的基因(DNA)?,(1)mRNA序列为: GCU(或C或A或G)UGGAAA(或G)AUGUUU(或C) 脱氧核苷酸序列: CGA(或G或T或C)ACCTTT(或C)TACAAA(或G) (2)确定目的基因的碱基序列后,就可以根据人类的需要改造它,通过人工合成的方法或从基因库中获取。,1.

5、蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是() A. 氨基酸结构 B. 蛋白质空间结构 C. 肽链结构 D. 基因结构,练习:,14,D,2. 下列关于蛋白质工程的说法错误的是() A. 蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类的需要 B. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子的结构 C. 蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子 D. 蛋白质工程与基因工程密不可分,又被称为第二代基因工程,15,B,3. 蛋白质工程是在基因工程基础上,延伸出来的第二代基因工程,其结果产生的蛋白质是() A. 氨基酸种类增多 B. 氨基酸种类减少 C. 仍为天然存在蛋白质 D. 可合成天然不存在蛋白质,16,D,异想天开,能不能根据人类需要的蛋白质的结构,设计相应的基因,导入合适的细菌中,让细菌生产人类所需要的蛋白质食品呢?,理论上讲可以,但目前还没有真正成功的例子。一些报道利用细菌生产人类需要的蛋白质往往都是自然界已经存在的蛋白质,并非完全是人工设计出来而自然不存在的蛋白质。主要原因是蛋白质的高

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