利用大腸桿菌生產(chǎn)胰島素課件

利用大腸桿菌生產(chǎn)胰島素基因工程育種胰島素作用機(jī)理胰島素是機(jī)體內(nèi)唯一降低血糖的激素，也是唯一同時(shí)促進(jìn)糖原、脂肪、蛋白質(zhì)合成的激素。作用機(jī)理屬于受體酪氨酸激酶機(jī)制。（一）調(diào)節(jié)糖代謝胰島素能促進(jìn)全身組織對(duì)葡萄糖的攝取和利用，并抑制糖原分解和糖原異生，因此，胰島素有降低血糖的作用。促進(jìn)肌肉、脂肪組織等處的靶細(xì)胞細(xì)胞膜載體將血液中的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞。通過(guò)共價(jià)修飾增強(qiáng)磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高cGMP濃度，從而使糖原合成酶活性增加、磷酸化酶活性降低，加速糖原合成、抑制糖原分解。通過(guò)激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶而使丙酮酸脫氫酶激活，加速丙酮酸氧化為乙酰輔酶A，加快糖的有氧氧化。通過(guò)抑制PEP羧激酶的合成以及減少糖異生的原料，抑制糖異生。抑制脂肪組織內(nèi)的激素敏感性脂肪酶，減緩脂肪動(dòng)員，使組織利用葡萄糖增加。（三）調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)代謝胰島素一方面促進(jìn)細(xì)胞對(duì)氨基酸的攝取和蛋白質(zhì)的合成，一方面抑制蛋白質(zhì)的分解，因而有利于生長(zhǎng)。腺垂體生長(zhǎng)激素的促蛋白質(zhì)合成作用，必須有胰島素的存在才能表現(xiàn)出來(lái)。因此，對(duì)于生長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，胰島素也是不可缺少的激素之一。（四）其它功能胰島素可促進(jìn)鉀離子和鎂離子穿過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)；可促進(jìn)脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。生產(chǎn)步驟1.提取目的基因2.提取質(zhì)粒3.基因重組4.將質(zhì)粒送回大腸桿菌5.胰島素的產(chǎn)生2.提取質(zhì)粒從大腸桿菌的細(xì)胞質(zhì)中提取質(zhì)粒,質(zhì)粒為環(huán)狀。此質(zhì)粒將作為胰島素基因的載體。

1.堿裂解法：此方法適用于小量質(zhì)粒DNA的提取，提取的質(zhì)粒DNA可直接用于酶切、PCR擴(kuò)增、銀染序列分析。2.煮沸法3.基因重組取出目的基因與質(zhì)粒,先利用同種限制性內(nèi)切酶將質(zhì)粒切開(kāi),再使用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒“縫合”,形成一個(gè)能表達(dá)出胰島素的DNA質(zhì)粒。4.將質(zhì)粒送回大腸桿菌在大腸桿菌的培養(yǎng)液中加入含有Ca+的物質(zhì),如CaCl2,這使細(xì)胞會(huì)吸收外源基因.此時(shí)將重組的質(zhì)粒也放入培養(yǎng)液中,大腸桿菌便會(huì)將重組質(zhì)粒吸收.將大腸桿菌用氯化鈣處理，以增大大腸桿菌細(xì)胞壁的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒能夠進(jìn)入受體