基因工程受體細(xì)胞課件

受體細(xì)胞定義（receptorcell)：又稱為宿主細(xì)胞或寄主細(xì)胞等，從試驗(yàn)技術(shù)上講是能攝取外源DNA并使其穩(wěn)定維持的細(xì)胞；從試驗(yàn)?zāi)康闹v是有應(yīng)用價(jià)值和理論研究?jī)r(jià)值的細(xì)胞一、基本原則1、便于重組DNA分子的導(dǎo)入。（如：大腸桿菌處于感受態(tài)的細(xì)胞更容易導(dǎo)入重組DNA分子）2、能使DNA分子穩(wěn)定存在于細(xì)胞中從受體菌的角度出發(fā)，通常是對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)男揎椄脑欤邕x用某限制性內(nèi)切酶缺陷的受體細(xì)胞就可以避免其對(duì)重組DNA分子的降解破壞作用3、便于重組體篩選選擇與載體所含有的選擇標(biāo)記相匹配的受體細(xì)胞4、遺傳穩(wěn)定性高，易于擴(kuò)大培養(yǎng)或發(fā)酵生長(zhǎng)5、安全性高，無致病性，不會(huì)對(duì)外界環(huán)境造成生物污染一般使用致病缺陷型或營(yíng)養(yǎng)缺陷型細(xì)胞作為受體細(xì)胞6、選用內(nèi)源蛋白水解酶基因缺失或蛋白酶含量低的細(xì)胞，利用外源基因蛋白表達(dá)產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)積累，或促進(jìn)外源基因的高效分泌表達(dá)7、受體細(xì)胞在遺傳密碼的應(yīng)用上無明顯偏異性8、具有較好的轉(zhuǎn)譯后加工機(jī)制，便于真核基因的高效表達(dá)9、在理論和生產(chǎn)實(shí)踐上有較高的應(yīng)用價(jià)值二、受體菌的類型原核細(xì)胞真菌細(xì)胞植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞原核細(xì)胞這是較為理想的受體細(xì)胞類型其原因如下：★大部分原核細(xì)胞沒有纖維素組成的堅(jiān)硬的細(xì)胞壁，便于外源DNA的導(dǎo)入★沒有核膜，染色體DNA沒有固定結(jié)合的蛋白質(zhì)，這為外源DNA與裸露的染色體DNA重組減少了麻煩★原核細(xì)胞多數(shù)為單細(xì)胞生物，容易獲得一致性的實(shí)驗(yàn)材料，并且培養(yǎng)簡(jiǎn)單，繁殖迅速，實(shí)驗(yàn)周期短，重復(fù)試驗(yàn)快★基因組簡(jiǎn)單，不含線粒體和質(zhì)體基因組，便于對(duì)引入的外源DNA進(jìn)行遺傳分析常用的幾種原核細(xì)菌1、大腸桿菌

大腸桿菌是革蘭氏陰性菌，一些菌株的染色體已測(cè)序完畢，如：K-12美MG1655的全基因組長(zhǎng)4000kb,共含有4405個(gè)開放閱讀框架，其大部分基因的生物功能已被鑒定。

遺傳背景清楚，載體受體系統(tǒng)完備，生長(zhǎng)迅速，培養(yǎng)簡(jiǎn)單，重組子穩(wěn)定適用于外源DNA的擴(kuò)增和克隆、原核生物基因的高效表達(dá)、基因文庫(kù)的構(gòu)建，是DNA重組實(shí)驗(yàn)和基因工程的主要受體菌其缺點(diǎn)：細(xì)胞膜間隙中含有大量的內(nèi)毒素，可導(dǎo)致人體的熱源反應(yīng)2、枯草桿菌除具有大腸桿菌的優(yōu)勢(shì)外，其自身的優(yōu)勢(shì)為：（1）枯草桿菌具有胞外酶分泌—調(diào)節(jié)基因，能將基因表達(dá)產(chǎn)物高效分泌到培養(yǎng)基中，大大簡(jiǎn)化蛋白表達(dá)產(chǎn)物的提取和加工處理，而且在大多數(shù)情況下，真核生物的異源重組蛋白經(jīng)枯草桿菌分泌后便具有天然構(gòu)象和生物活性。（2）不產(chǎn)生內(nèi)毒素，無致病性，是一種安全的工程菌（3）枯草桿菌具有芽孢形成能力，易于保存和培養(yǎng)適用于原核生物基因的克隆、表達(dá)以及重組蛋白多肽的有效分泌3、藍(lán)細(xì)菌也稱藍(lán)藻，在細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生物化學(xué)方面與細(xì)菌很相似，親緣關(guān)系也較密切，其自身的最大特點(diǎn)是：（1）：藍(lán)藻是一類光能自養(yǎng)型生物，由于具有葉綠素a等光合色素（缺少葉綠素b）而能進(jìn)行光合作用，同時(shí)釋放氧氣，因此藍(lán)藻培養(yǎng)簡(jiǎn)便易行，營(yíng)養(yǎng)條件要求低，可用于大規(guī)模生產(chǎn)。（2）由于密碼子的偏向性和啟動(dòng)子的通用性，某些可能成為植物基因表達(dá)的宿主應(yīng)用：高效表達(dá)PHB的藍(lán)藻可用于降解塑料，另外，還用于藥物、生物燃料的大量生產(chǎn)。真菌細(xì)胞真菌是低等真核生物，其基因的結(jié)構(gòu)、表達(dá)調(diào)控機(jī)制以及蛋白質(zhì)的加工與分泌都有真核生物的特征，因此利用真菌細(xì)胞表達(dá)高等動(dòng)植物基因具有原核生物細(xì)胞無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。常用的為酵母菌酵母菌是一群以芽殖或裂殖進(jìn)行無性繁殖的單細(xì)胞真核生物。它是最理想的外源真核基因的表達(dá)系統(tǒng)，其優(yōu)勢(shì)為：（1）結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制清楚，遺傳操作相對(duì)簡(jiǎn)單（2）具有真核生物蛋白翻譯后修飾加工系統(tǒng)（3）不產(chǎn)生內(nèi)毒素（4）培養(yǎng)簡(jiǎn)單，利用大規(guī)模生產(chǎn)，成本低廉（5）能將外源基因的表達(dá)產(chǎn)物分泌到培養(yǎng)基中，便于產(chǎn)物的提取和加工適用于外源DNA的擴(kuò)增、克隆以及真核生物基因的高效表達(dá)、基因文庫(kù)的構(gòu)建、真核生物基因表達(dá)調(diào)控的研究，是DNA重組實(shí)驗(yàn)和基因工程重要的真核性受體菌植物細(xì)胞植物細(xì)胞（擬南芥菜、煙葉等等）作為受體細(xì)胞：最突出的優(yōu)點(diǎn)是（細(xì)胞的全能性），即一個(gè)分離的活細(xì)胞在合適的培養(yǎng)條件下，較容易分化為再生植株（這意味著獲得外源基因的體細(xì)胞可以培養(yǎng)出穩(wěn)定遺傳的植株或品系）遺傳操作繁

適用于高等植物基因表達(dá)調(diào)控的研究、基因藥物的生產(chǎn)，農(nóng)作物品質(zhì)的改良植物細(xì)胞與原核細(xì)胞的區(qū)別？？？原生質(zhì)體動(dòng)物細(xì)胞

動(dòng)物細(xì)胞也可作為受體細(xì)胞，早期多采用生殖細(xì)胞，受精卵或胚細(xì)胞；現(xiàn)在也可以使用體細(xì)胞。哺乳動(dòng)物細(xì)胞作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：（1）能識(shí)別和除去外源真核基因中的內(nèi)含子，剪接加工成成熟的mRNA(2)真核基因的表達(dá)蛋白在翻譯后能被正確的加工和修飾，產(chǎn)物具有較好的蛋白質(zhì)免疫性，為酵母菌的16---20倍（3）已被重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)染，具有遺傳穩(wěn)定性和可重復(fù)性（4）其表達(dá)產(chǎn)物也可分泌到培養(yǎng)基上，便于提取和加工如：中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞CHO）

適用于哺乳類動(dòng)物和人的基因表達(dá)調(diào)控研究、基因藥物的生產(chǎn)，是DNA重組實(shí)驗(yàn)和基因工程的主