重组DNA技术在昆虫学中的应用

重组DNA技术即基因工程,亦为人们称做基因克隆或基因操作。重组DNA技术已被应用于昆虫学的基础研究和应用研究中。本文首先对重组DNA技术及基因转移技术(在昆虫学研究中与重组DNA技术配合应用的重要手段)作一简述,然后着重介绍这些技术在昆虫学研究中的应用概况。 重组DNA技术 重组DNA技术就是将DNA从细胞中分离出来,切割成片段,与载体DNA连接,形成重组DNA分子,然后导入宿主细胞,进行复制。     

一种可能使生物技术工业改观的蛋白质生产技术——重组RNA代替重组DNA

基国拼接(或者说DNA重组)技术是刚露锋芒的生物技术工业的主要支柱。利用这一技术人们已经开始以工业的规模生产对人类有重要意义的蛋白质,如胰岛素、干扰素以及各种重要酶类等。然而应用重组DNA技术存在着一些难以解决的问题。首先是生产成本问题。因为这一技术涉及了强迫细菌或其它细胞生产我们所需要的而它们本身并不需要的蛋白质。而在这一过程中,细菌或其它细胞不可避免地也同时生产了它们自己需要的蛋白质。这样,我们就需从数百种蛋白质中分离提纯我们所希望的一种。     

Red体内同源重组介导的egfp、kan基因融合和重组质粒构建

重组工程是近年来建立的一种基于高效率体内同源重组的新型遗传工程技术,可应用于靶DNA序列的敲入、敲除和基因克隆等。在应用重组工程技术进行基因亚克隆时发现,体外重叠PCR法难以获得高质量的目的DNA打靶片段,严重影响重组效率。为了解决上述问题,根据Red重组酶介导的体内同源重组工作原理进行了技术改进。先用PCR方法合成egfp和kan两条末端互补的线性DNA片段,然后将其电击共转化进入携带Red重组酶和pcDNA3.1载体DNA的大肠杆菌DY331菌株内,经体内同源重组直接产生的pcDNA3.1-egfp-kan环状重组质粒DNA分子可通过抗生素标记筛选获得,阳性率可达到45%,瞬时转染pcDNA3.1-egfp-kan可获得绿色荧光蛋白在293细胞中的表达。     

Red体内同源重组介导的egfp、kan基因融合和重组质粒构建

重组工程是近年来建立的一种基于高效率体内同源重组的新型遗传工程技术,可应用于靶DNA序列的敲入、敲除和基因克隆等。在应用重组工程技术进行基因亚克隆时发现,体外重叠PCR法难以获得高质量的目的DNA打靶片段,严重影响重组效率。为了解决上述问题,根据Red重组酶介导的体内同源重组工作原理进行了技术改进。先用PCR方法合成egfp和kan两条末端互补的线性DNA片段,然后将其电击共转化进入携带Red重组酶和pcDNA3.1载体DNA的大肠杆菌DY331菌株内,经体内同源重组直接产生的pcDNA3.1-egfp-kan环状重组质粒DNA分子可通过抗生素标记筛选获得,阳性率可达到45%,瞬时转染pcDNA3.1-egfp-kan可获得绿色荧光蛋白在293细胞中的表达。     

培养条件对重组大肠杆菌生长及外源基因表达的影响

重组DNA技术发展至今,已有许多外源基因在大肠杆菌中获得表达,其中一些产品已投放市场。这些产品所以能进行大量生产在很大程度上得益于发酵培养技术的完善。本文综述培养基、温度、pH、溶氧、比生长速率等对重组大肠杆菌生长、外源基因表达及产物存在形式的影响,并探讨了提高表达水平的途径。     

外源基因表达系统的研究进展

随着DNA重组技术的发展,外源基因的表达问题受到越来越多的关注.常用的外源基因表达系统有原核表达系统和真核表达系统,两种表达系统各有优缺点.本文主要对这两类表达系统的研究进展、存在问题等做一概述.     

导读

<正>本期主要围绕DNA重组技术，生物活材料，可控裂解系统，酶的快速检测、理性设计和高效表达，酶的金属有机框架固定化技术，血红素、胶原蛋白和甾体化合物，电活性微生物和金属生物浸出进行导读。DNA重组技术微生物中一些代谢产物的生物合成，往往由一个长度为几kb到几十kb的基因簇负责完成。若希望实现这些代谢产物的异源生物合成，除了通过质粒进行重组DNA操作，研究者更希望能够将大片段DNA整合到染色体中，以获得具有稳定表型的工程菌株。     

《生物工程讲座》(Ⅲ) ——基因工程的理论及应用(二)重组DNA技术和基因工程

DNA双螺旋模型的提出意味着分子生物学的诞生,重组DNA技术的建立标志着遗传工程和生物工程的问世。可以说重组DNA技术对整个生物学研究的影响比起DNA双螺旋来说有过之而无不及。目前世界上从事生物学或医学研究的大多数实验室都在使用这项技术解决不同的生物学问题。许多人衡量一个生物学实验室是否先进总喜欢把是否运用重组DNA技术和基因工程作为一个重要标志。一、重组DNA技术和基因工程概况重组DNA技术和基因工程涉及的内容很广,不仅包括外源DNA和载体的重组,还应     

Red体内同源重组介导的egfp、kan基因融合和重组质粒构建

重组工程是近年来建立的一种基于高效率体内同源重组的新型遗传工程技术,可应用于靶DNA序列的敲入、敲除和基因克隆等。在应用重组工程技术进行基因亚克隆时发现,体外重叠PCR法难以获得高质量的目的DNA打靶片段,严重影响重组效率。为了解决上述问题,根据Red重组酶介导的体内同源重组工作原理进行了技术改进。先用PCR方法合成egfp和kan两条末端互补的线性DNA片段,然后将其电击共转化进入携带Red重组酶和pcDNA3．1载体DNA的大肠杆菌DY331菌株内,经体内同源重组直接产生的pcDNA3.1—egfp-kan环状重组质粒DNA分子可通过抗生素标记筛选获得,阳性率可达到45％。瞬时转染pcDNA3．1-egfp-kan可获得绿色荧光蛋白在293细胞中的表达。     

PhoQ基因重组鼠伤寒沙门氏菌株的构建及毒力研究

应用PCR技术从鼠伤寒沙门氏菌基因组DNA中克隆phoQ基因片段,构建原核表达pUC18重组质粒,测定序列(GenBank登录号为DQ787014),并转入鼠伤寒沙门氏菌,经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导,进行高效表达。对重组菌株、野生菌株进行毒力检测对比实验,通过口腔注入45日龄健康无菌KM小鼠,测定其半数致死量(LD50)。结果发现：重组菌株与野生菌株的毒力存在显著差异,其半致死量分别为3.981×107 cf u/ mL and 5.012×102 cf u/ mL,PhoQ基因重组菌株的毒力远远低于非重组菌株。说明phoQ基因是调节鼠伤寒沙门氏菌致病机制中一个重要的调节因子。     

基因敲除技术及其在JNK-2研究中的应用

基因敲除技术,是利用同源重组的基因打靶技术,将打靶构建物与野生型的等位基因同源重组并交叉互换,经筛选得到所需的某一目的基因缺失的DNA片段,并创建出表达特异性状的动物模型.由于干细胞培养和稳定转染技术的发展,使基因敲除在JNK-2的基因功能、酶学功能研究中的作用日益受到重视.本文就该技术及其在JNK-2研究中的应用、进展及存在的问题做一综述.     

动物线粒体DNA重组的研究进展

动物线粒体DNA作为遗传标记广泛用于从种内到高级阶元的许多生物学领域,这些应用是建立在线粒体DNA的严格母系遗传方式和不发生重组的基础上的。近年来的研究提出了一些能够证明动物mtDNA发生重组的直接和间接证据。动物mtDNA重组可能主要通过两条途径发生,一条途径是母系mtDNA与核基因组中mtDNA假基因间发生重组;另一条途径是通过父系渗漏引起的不同单倍型的双亲mtDNA间发生重组。父系渗漏是最可能的途径。如果动物界广泛存在线粒体DNA重组,将会对以mtDNA严格母系遗传为基础的许多应用领域产生重要影响。     

DNA重组技术的研究综述

DNA重组技术,即DNA克隆技术的研究和运用是现代生物学发展的一个重要分支,是分子生物学发展的突出领域。本文介绍了DNA重组的类型及相关的生物学概念;综述了目前已报道的传统的酶切-连接经典克隆方法、位点特异性重组克隆方法、以及同源重组克隆方法,重点阐述了各自的原理、步骤、特点及实际应用等方面;最后归纳总结了各种方法的优缺点和应用范围,并对该技术的科研成果进行了回顾和对未来的研究进行了展望。     

转录增强子对yellow基因发育特异性表达的调控

从果蝇基因组文库中分离和克隆了yellow基因上游调控区DNA.应用重组DNA技术在体外构建了一种含yellow基因和调控元件的载体,通过转基因技术将其整合入果蝇基因组中.进而用FIP / FRT和Cre/LoxP双重位点特异性重组体系,在基因组同一位置上完成两个重组反应, 获得两种yellow基因突变体,即两种yellow等位基因.等位基因的遗传学分析表明,转录增强子直接调控yellow基因的发育特异性表达.研究结果进一步表明了两种等位基因之间存在相互作用,这种作用明显影响了yellow基因的表达水平,而这种效应可能也是由转录增强子所介导的.     

cre／lox P系统介导的基因重组研究进展

由于具有时间,组织和位点特异性,cre重组酶介导的DNA重组已成为基因靶位操作的一个重要工具,概述了cre/loxP系统的作用特点,cre重组酶的结构和重组机制,表达载体构建及重组个体检测等方面的问题,重点介绍了cre/lox P系统在基因重组研究中的应用及近来的发展与成就。     

构建重组杆状病毒的几种新方法

昆虫杆状病毒作为高效的表达载体,现已广泛地用于各种外源基因的表达.但是,用传统的方法构建重组杆状病毒,存在着重组率低,纯化难及耗时长等缺点,围绕如何快速、简便、高效地构建重组杆状病毒,近几年来人们进行了一些重大的改进,包括使病毒DNA线状化以提高重组病毒的比例;在体外进行重组;同源重组和重组病毒的纯化与筛选在酵母和大肠杆菌中一次完成;使重组病毒可以形成多角体等,从而从根本上改变了传统方法中的不足;文章着重介绍了这几种新的改进方法.     

几种表达系统的比较

随着蛋白质工程和DNA重组技术的发展,许多有应用潜力的蛋白分子有待开发。不同蛋白在不同系统中表达水平有显著差异,所以选择一种合适的表达系统对蛋白表达水平非常关键。对细菌,酵母,昆虫杆状病毒,哺乳4种表达体系作一概述,并讨论各自优缺点及常见问题。     

利用CpG DNA甲基化酶M.SssⅠ共表达载体制备限制性内切酶NotⅠ

限制性核酸内切酶是DNA重组的重要分子生物学工具。由于其本身对DNA有切割作用导致其重组表达在技术上十分困难,产率低、提纯程序复杂。而商业化生产所采用的利用专一型甲基化酶保护宿主DNA的限制酶表达技术流程繁琐、实用性有限。为表达NotⅠ限制酶,采用来源于Spiroplasma sp.MQ1的DNA甲基化酶M.SssⅠ特异性甲基化CpG序列,甲基化后的DNA会免受识别位点中包含CpG序列的限制酶NotⅠ的切割。将甲基化酶M.SssⅠ导入大肠杆菌表达宿主ER2566后,M.SssⅠ基因在宿主中持续表达并甲基化宿主DNA成CpG甲基化样式;利用此表达体系制备限制性内切酶NotⅠ获得成功。并借助引入纯化标签经过简便的Ni亲和层析和阴离子交换层析2步层析洗脱纯化,制备了高活力高纯度的重组限制酶NotⅠ。此表达体系可应用于一系列识别位点中包含CpG序列的限制酶的表达。     

DNA组装技术

DNA组装是合成生物学研究的核心技术。随着合成生物学的发展,研究者开发了依赖于DNA聚合酶或DNA连接酶的不同DNA组装技术;为了降低组装成本和便于实现DNA组装的自动化,也发展了一些非酶依赖的DNA组装技术;而几百kb到Mb的大片段DNA的组装则多数依赖于微生物体内重组。文中主要综述了酶依赖、非酶依赖和体内同源重组三类DNA组装技术及其发展情况。     

应用植物表达系统生产疫苗的研究概况

随着重组DNA技术、植物转基因技术和分子植物病毒学的迅猛发展,使得应用植物作为疫苗抗原的表达载体成为可能。本对应用转基因植物和基于植物的病毒载体两种植物表达系统生产疫苗抗原的研究概况进行了评述。