利用大肠杆菌生产胰岛素ppt课件
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抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶,减缓脂肪动员,使组 织利用葡萄糖增加。
(二)调节脂肪代谢
胰岛素能促进脂肪的合成与贮存,使血中游离 脂肪酸减少,同时抑制脂肪的分解氧化。胰岛 素缺乏可造成脂肪代谢紊乱,脂肪贮存减少, 分解加强,血脂升高,久之可引起动脉硬化, 进而导致心脑血管的严重疾患;与此同时,由 于脂肪分解加强,生成大量酮体,出现酮症酸 中毒。
容纳外来
5.胰岛素的产生
在大肠杆菌内,质粒通过表达转录与翻译后,便产 生出胰岛素蛋白质.通过大肠杆菌的大量繁衍,便 可大量生产出胰岛素! 注意:大肠杆菌产出的是多肽链,因为原核生 物没有内质网、高尔基体等,不能进行多肽的 折叠、修饰等,还需人为进行菌体外加工。
生产步骤
1.提取目的基因 2.提取质粒 3.基因重组 4.将质粒送回大肠杆菌 5.胰岛素的产生
1.提取目的基因
既从人的DNA中提取胰岛素基因,可 Nhomakorabea用限制性内切酶 将目的基
因从原DNA中分离。 1.鸟枪法:用一大堆限制性核酸内切酶对附近基因进行
剪切,再提取所需要的。至于如何筛选,用DNA分 子杂交,即DNA探针 2.人工合成法:根据转录蛋白或者mRNA推导出基因序 4.PCR扩增技术:用于大量生产该段基因片段,用于商
(三)调节蛋白质代谢
胰岛素一方面促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白 质的合成,一方面抑制蛋白质的分解,因而有 利于生长。腺垂体生长激素的促蛋白质合成作 用,必须有胰岛素的存在才能表现出来。因 此,对于生长来说,胰岛素也是不可缺少的激 素之一。
(四)其它功能
胰岛素可促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入 细胞内;可促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核 酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。
通过共价修饰增强磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高 cGMP浓度,从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。
通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活,加速 丙酮酸氧化为乙酰辅酶A,加快糖的有氧氧化。
通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生的原料,抑制糖 异生。
利用大肠杆菌生产胰岛素
基因工程育种
胰岛素作用机理
胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,也是唯 一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。 作用机理属于受体酪氨酸激酶机制。
(一)调节糖代谢
胰岛素能促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用,并抑制糖原分
解和糖原异生,因此,胰岛素有降低血糖的作用。
促进肌肉、脂肪组织等处的靶细胞细胞膜载体将血液中的葡 萄糖转运入细胞。
4.将质粒送回大肠杆菌
在大肠杆菌的培养液中加入含有Ca+的物质,如 CaCl2,这使细胞会吸收外源基因.此时将重组的 质粒也放入培养液中,大肠杆菌便会将重组质粒 吸收. 将大肠杆菌用氯化钙处理,以增大大肠杆菌细胞壁的
通透性, 使含有目的基因的重组质粒能够进入受体细胞,此时
的细胞处 于感受态(理化方法诱导细胞,使其处于最适摄取和
2.提取质粒
从大肠杆菌的细胞质中提取质粒,质粒为环状。 此质粒将作为胰岛素基因的载体。 1.碱裂解法:此方法适用于小量质粒DNA的提 取,提取的质粒DNA可直接用于酶切、PCR扩 增、银染序列分析。 2.煮沸法
3.基因重组
取出目的基因与质粒,先利用同种限制性内切酶 将质粒切开,再使用DNA连接酶将目的基因与质 粒“缝合”,形成一个能表达出胰岛素的DNA质粒。
(二)调节脂肪代谢
胰岛素能促进脂肪的合成与贮存,使血中游离 脂肪酸减少,同时抑制脂肪的分解氧化。胰岛 素缺乏可造成脂肪代谢紊乱,脂肪贮存减少, 分解加强,血脂升高,久之可引起动脉硬化, 进而导致心脑血管的严重疾患;与此同时,由 于脂肪分解加强,生成大量酮体,出现酮症酸 中毒。
容纳外来
5.胰岛素的产生
在大肠杆菌内,质粒通过表达转录与翻译后,便产 生出胰岛素蛋白质.通过大肠杆菌的大量繁衍,便 可大量生产出胰岛素! 注意:大肠杆菌产出的是多肽链,因为原核生 物没有内质网、高尔基体等,不能进行多肽的 折叠、修饰等,还需人为进行菌体外加工。
生产步骤
1.提取目的基因 2.提取质粒 3.基因重组 4.将质粒送回大肠杆菌 5.胰岛素的产生
1.提取目的基因
既从人的DNA中提取胰岛素基因,可 Nhomakorabea用限制性内切酶 将目的基
因从原DNA中分离。 1.鸟枪法:用一大堆限制性核酸内切酶对附近基因进行
剪切,再提取所需要的。至于如何筛选,用DNA分 子杂交,即DNA探针 2.人工合成法:根据转录蛋白或者mRNA推导出基因序 4.PCR扩增技术:用于大量生产该段基因片段,用于商
(三)调节蛋白质代谢
胰岛素一方面促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白 质的合成,一方面抑制蛋白质的分解,因而有 利于生长。腺垂体生长激素的促蛋白质合成作 用,必须有胰岛素的存在才能表现出来。因 此,对于生长来说,胰岛素也是不可缺少的激 素之一。
(四)其它功能
胰岛素可促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入 细胞内;可促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核 酸(RNA)及三磷酸腺苷(ATP)的合成。
通过共价修饰增强磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高 cGMP浓度,从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。
通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活,加速 丙酮酸氧化为乙酰辅酶A,加快糖的有氧氧化。
通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生的原料,抑制糖 异生。
利用大肠杆菌生产胰岛素
基因工程育种
胰岛素作用机理
胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,也是唯 一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。 作用机理属于受体酪氨酸激酶机制。
(一)调节糖代谢
胰岛素能促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用,并抑制糖原分
解和糖原异生,因此,胰岛素有降低血糖的作用。
促进肌肉、脂肪组织等处的靶细胞细胞膜载体将血液中的葡 萄糖转运入细胞。
4.将质粒送回大肠杆菌
在大肠杆菌的培养液中加入含有Ca+的物质,如 CaCl2,这使细胞会吸收外源基因.此时将重组的 质粒也放入培养液中,大肠杆菌便会将重组质粒 吸收. 将大肠杆菌用氯化钙处理,以增大大肠杆菌细胞壁的
通透性, 使含有目的基因的重组质粒能够进入受体细胞,此时
的细胞处 于感受态(理化方法诱导细胞,使其处于最适摄取和
2.提取质粒
从大肠杆菌的细胞质中提取质粒,质粒为环状。 此质粒将作为胰岛素基因的载体。 1.碱裂解法:此方法适用于小量质粒DNA的提 取,提取的质粒DNA可直接用于酶切、PCR扩 增、银染序列分析。 2.煮沸法
3.基因重组
取出目的基因与质粒,先利用同种限制性内切酶 将质粒切开,再使用DNA连接酶将目的基因与质 粒“缝合”,形成一个能表达出胰岛素的DNA质粒。