《分子生物学》课程电子教案（PPT教学课件）外源基因在真核细胞中的表达

第三节外源基因在真核细胞中的表达 酵母菌、植物原生质体、动物培养细胞等。 外源基因 真核或病毒启动子 MCS PolyA信号终止子

酵母菌、植物原生质体、动物培养细胞等。 真核或病毒启动子MCS PolyA信号 终止子 外源基因 第三节外源基因在真核细胞中的表达

真核生物表达的优越性和必要性 1、真核生物具有转录后加工系统,可识别并删 除基因中的内含子,剪切加工为成熟mRNA 2、具备完善的翻译后加工系统,可进行糖基化、 乙酰化等修饰,使蛋白形成正确的天然构型, 因而真核生物表达系统产生的蛋白更接近天 然状态,有利于其功能、生物活性的研究

一、真核生物表达的优越性和必要性 1、真核生物具有转录后加工系统，可识别并删 除基因中的内含子，剪切加工为成熟mRNA 2、具备完善的翻译后加工系统，可进行糖基化、 乙酰化等修饰，使蛋白形成正确的天然构型， 因而真核生物表达系统产生的蛋白更接近天 然状态，有利于其功能、生物活性的研究

真核生物表达的优越性和必要性 3、某些真核细胞可将基因表达产物分泌到 细胞培养液中,简化了纯化工艺,降低 了生产成本。 4、另外,真核生物表达的调控方式非常复杂, 有助于我们深入了解基因调控机制

3、某些真核细胞可将基因表达产物分泌到 细胞培养液中，简化了纯化工艺，降低 了生产成本。 4、另外，真核生物表达的调控方式非常复杂， 有助于我们深入了解基因调控机制。 一、真核生物表达的优越性和必要性

第三节外源基因在真核细胞中的表达 真核生物基因表达与调控的特点 1基因组DNA的存在形式可影响基因表达 2转录与翻译不偶联 3调控是多层次的 4具有组织和细胞类型特异性 5对信号分子反应不同

第三节外源基因在真核细胞中的表达 一、真核生物基因表达与调控的特点 1.基因组DNA的存在形式可影响基因表达 2.转录与翻译不偶联 3.调控是多层次的 4.具有组织和细胞类型特异性 5.对信号分子反应不同

第三节外源基因在真核细胞中的表达 二、真核生物基因表达载体的组成特征 1原核DNA序列 2启动子 组成型启动子、诱导型启动子、组织特异性启动子、 杂合启动子 3增强子 4终止子 5内含子 6 polyA加尾信号 7选择标记基因和报告基因

第三节外源基因在真核细胞中的表达 二、真核生物基因表达载体的组成特征 1.原核DNA序列 2.启动子 组成型启动子、诱导型启动子、组织特异性启动子、 杂合启动子 3.增强子 4.终止子 5.内含子 6.polyA加尾信号 7.选择标记基因和报告基因

第三节外源基因在真核细胞中的表达 二、真核生物基因表达载体的组成特征 CaMV35s promoter Ncol() Reporter gene(s) BgllI (8 Lac Z alpha MI(29 SpeI(15) Histidine tag Pm!I(52) Multiple Cloning Site BstEII (62) Nos poly-A CaMv35s promoter T-Border(right Plant selection gene General structure of pVS sta CaMav35S po ly A pCAMBIA vectors T-Border(lefn Bacterial s election gene pVs rep BR322 ori pBR322 bom

第三节外源基因在真核细胞中的表达 二、真核生物基因表达载体的组成特征

第三节外源基因在真核细胞中的表达 三、真核表达的受体系统 1酵母表达系统 酵母是一类最简单的真核生物其生长代谢与原核生 物相似;但在基因表达与调控方面类似于高等生物

第三节外源基因在真核细胞中的表达 三、真核表达的受体系统 1.酵母表达系统 酵母是一类最简单的真核生物,其生长代谢与原核生 物相似；但在基因表达与调控方面类似于高等生物

第三节外源基因在真核细胞中的表达 A酵母菌作为表达外源基因受体菌的特征 酵母菌是一群以芽殖或裂殖方式进行无性繁殖的单细胞 真核生物。如果说大肠杆菌是外源基因最成熟的原核生物表 达系统,则酵母菌是最成熟的真核生物表达系统

第三节外源基因在真核细胞中的表达 A 酵母菌作为表达外源基因受体菌的特征 酵母菌是一群以芽殖或裂殖方式进行无性繁殖的单细胞 真核生物。如果说大肠杆菌是外源基因最成熟的原核生物表 达系统，则酵母菌是最成熟的真核生物表达系统

第三节外源基因在真核细胞中的表达 酵母菌表达外源基因的优势 ◆全基因组测序,基因表达调控机理比较清楚,遗传操作简便 ◆能将外源基因表达产物分泌至培养基中 ◆具有原核细菌无法比拟的真核蛋白翻译后加工系统 ◆大规模发酵历史悠久、技术成熟、工艺简单、成本低廉 ◆不含有特异性的病毒、不产内毒素,美国FDA认定为安全的 基因工程受体系统(GRAS) ◆酵母菌是最简单的真核模式生物

第三节外源基因在真核细胞中的表达 酵母菌表达外源基因的优势 ◆全基因组测序，基因表达调控机理比较清楚，遗传操作简便 ◆能将外源基因表达产物分泌至培养基中 ◆具有原核细菌无法比拟的真核蛋白翻译后加工系统 ◆大规模发酵历史悠久、技术成熟、工艺简单、成本低廉 ◆不含有特异性的病毒、不产内毒素，美国FDA认定为安全的 基因工程受体系统（GRAS） ◆酵母菌是最简单的真核模式生物

第三节外源基因在真核细胞中的表达 B常用的宿主 酿酒酵母宿主菌 巴斯德毕赤酵母宿主菌 乳酸克努维酵母宿主菌 多型汉森酵母宿主菌 其中酿酒酵母的遗传学和分子生物学研究最为详尽, 但巴斯德毕赤酵母表达外源基因最理想 由毕赤酵母表达应用于临床的蛋白目前有胰岛素,乙型肝炎表面抗原( HBsAg) 肿瘤坏死因子(TNF)、表皮生长因子(EGF、人血清白蛋白,以及多种抗体等

第三节外源基因在真核细胞中的表达 B 常用的宿主 酿酒酵母宿主菌 巴斯德毕赤酵母宿主菌 乳酸克努维酵母宿主菌 多型汉森酵母宿主菌 其中酿酒酵母的遗传学和分子生物学研究最为详尽， 但巴斯德毕赤酵母表达外源基因最理想。 由毕赤酵母表达应用于临床的蛋白目前有胰岛素，乙型肝炎表面抗原(HBsAg)、 肿瘤坏死因子(TNF)、表皮生长因子(EGF)、人血清白蛋白，以及多种抗体等