病毒基因工程課件

Virusgeneticengineering病毒基因工程1ppt精選版病毒基因工程疫苗病毒基因工程疫苗：基因缺失減毒活疫苗、亞單位疫苗、活載體疫苗、核酸疫苗、轉(zhuǎn)基因植物可食疫苗、合成肽疫苗和抗獨(dú)特性疫苗2ppt精選版基因工程疫苗的優(yōu)點(diǎn)生產(chǎn)成本降低可以生產(chǎn)目前尚無(wú)敏感細(xì)胞的病毒疫苗如：乙型肝炎病毒表面抗原疫苗采用重組病毒系統(tǒng)如痘病毒（易于制備同一載體的多價(jià)病毒疫苗）可以完全去除病毒基因中具有潛在危害性的部分（某些病毒的致癌基因）可以制備單一成分病毒疫苗，也可制備同一病毒多成分的病毒疫苗3ppt精選版抗病毒藥物和制劑很多抗病毒感染的藥物是一種生物藥物（干擾素、轉(zhuǎn)移因子、活性多肽等），生物藥物有的來(lái)源于病毒，有的來(lái)源于病毒感染細(xì)胞時(shí)宿主的反應(yīng)產(chǎn)物，它們都是有相應(yīng)的細(xì)胞中產(chǎn)生的，在組織細(xì)胞內(nèi)含量極微，而基因工程可以大量生產(chǎn)多肽和蛋白質(zhì)4ppt精選版病毒載體病毒載體優(yōu)點(diǎn)（1）病毒基因組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，遺傳背景比較清楚，易于改造和操作，適合于大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用（2）病毒增殖速度快外源基因在很短時(shí)間就可大量積累（3）病毒自身具有感染特定受體細(xì)胞的能力，外源基因的導(dǎo)入效率較高（4）病毒具有特異的宿主范圍和組織嗜性，外源基因的導(dǎo)入具有一定的靶向性，對(duì)基因的治療有益5ppt精選版（5）病毒種類繁多，且各具不同的特性，構(gòu)建的病毒載體也具有不同的特點(diǎn)，可以用于不同類宿主的基因轉(zhuǎn)移與表達(dá)，以滿足不同的需要，擴(kuò)大基因工程的適用范圍6ppt精選版病毒載體的應(yīng)用高水平表達(dá)特定基因產(chǎn)物真核細(xì)胞基因的分子生物學(xué)研究病毒載體可被用作基因遞送系統(tǒng)7ppt精選版病毒載體的主要類型一噬菌體載體二桿狀病毒載體三動(dòng)物病毒載體四植物病毒載體8ppt精選版入噬菌體基因組結(jié)構(gòu)：可分為左臂、中段和右臂三個(gè)部分。左臂從A到J,長(zhǎng)約20kb，其中的基因編碼構(gòu)建頭部、尾部、尾絲等組裝完整噬菌體所需的蛋白質(zhì)。中段長(zhǎng)約20kb，是入噬菌體DNA整合和切出、溶原性生長(zhǎng)所需的序列。右臂長(zhǎng)8~10kb，是調(diào)控區(qū)，控制溶菌和溶原生長(zhǎng)最重要的基因調(diào)控序列以及入噬菌體DNA的復(fù)制起始區(qū)。9ppt精選版入噬菌體載體構(gòu)建利用入噬菌作載體，主要是將外源DNA替代或插入中段序列，使其隨左臂和右臂一起包裝成噬菌體，再去感染大腸桿菌，并隨噬菌體的溶菌繁殖而繁殖。10ppt精選版M13噬菌體基因組結(jié)構(gòu)核心部分是一單鏈環(huán)狀DNA分子，長(zhǎng)6407個(gè)核苷酸，有10個(gè)基因組成，90%以上基因組序列編碼蛋白質(zhì)，除了在基因Ⅱ于基因Ⅳ以及基因Ⅲ與基因Ⅷ之間有較長(zhǎng)的基因間隔區(qū)（IR）外，其它基因之間的間隔僅有幾個(gè)核苷酸。11ppt精選版M13噬菌體載體構(gòu)建利用M13基因組中一段507個(gè)核苷酸的基因間隔序列（IS），該區(qū)可接受外源DNA的插入而不影響M13噬菌體的活力，通過(guò)常構(gòu)建M13載體都是在RF-DNA的IS區(qū)插入選擇標(biāo)記基因，然后在選擇標(biāo)記基因區(qū)內(nèi)組裝合適的多克隆位點(diǎn)，以便于外源片段的插入。12ppt精選版M13絲狀噬菌體載體的特點(diǎn)M13的感染與釋放不會(huì)殺死宿主菌，僅導(dǎo)致宿主細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢M13DNA在宿主細(xì)胞中既可以是單鏈也可以是雙鏈，通過(guò)感染或轉(zhuǎn)化的方法能將M13DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞中M13的包裝不受DNA大小的限制，噬菌體顆粒大小可隨DNA的大小而改變，即使DNA的大小比本身DNA的大小超出6倍，仍能進(jìn)行包裝可用于制備大量純化的單鏈DNA分子13ppt精選版二桿狀病毒表達(dá)載體A基本原理目的基因插入轉(zhuǎn)移載體。目的基因轉(zhuǎn)移到病毒基因組靶位點(diǎn)，空斑純化獲得重組病毒。重組病毒感染宿主培養(yǎng)細(xì)胞或幼蟲(chóng)。14ppt精選版15ppt精選版桿狀病毒表達(dá)載體的構(gòu)建轉(zhuǎn)移載體通常由三部分組成：E.coli質(zhì)粒的復(fù)制原點(diǎn)和抗生素抗性基因（如Ampr），保證轉(zhuǎn)移載體能在大腸桿菌中擴(kuò)增。含有一個(gè)桿狀病毒高效表達(dá)基因的啟動(dòng)子，在該啟動(dòng)子下插入要表達(dá)的外源基因。啟動(dòng)子上游和外源基因下游則分別含有一段桿狀病毒DNA序列，用于與野生病毒DNA同源重組。16ppt精選版桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)對(duì)外源基因容量大適合表達(dá)細(xì)胞毒性蛋白安全性表達(dá)產(chǎn)量高后加工過(guò)程完全可以同時(shí)表達(dá)多個(gè)外源基因體內(nèi)表達(dá)缺點(diǎn)瞬時(shí)表達(dá)糖基化簡(jiǎn)單17ppt精選版動(dòng)物病毒載體分類整合型載體病毒載體整合入宿主細(xì)胞染色體，并隨染色體的復(fù)制而復(fù)制，可持續(xù)表達(dá)外源基因，但存在插入誘變的危險(xiǎn)，主要包括SV40載體和反轉(zhuǎn)錄病毒載體。游離型載體病毒載體不整合入宿主細(xì)胞染色體，以病毒顆粒的形式獨(dú)立復(fù)制，或在輔助病毒的協(xié)助下復(fù)制，沒(méi)有插入誘變的危險(xiǎn)，一般為瞬時(shí)表達(dá)，主要包括腺病毒和痘病毒。18ppt精選版植物病毒郁金香碎色花病毒造成19ppt精選版植物病毒載體類型置換型載體插入型載體互補(bǔ)型載體抗原展示型載體融合/釋放型載體20ppt精選版植物病毒載體表達(dá)優(yōu)點(diǎn)*部分植物病毒對(duì)寄主的感染時(shí)系統(tǒng)性的，它能夠?qū)⒒蚪M擴(kuò)散到被感染植株的所有細(xì)胞。*植物病毒載體有可能解決將外源基因?qū)胂裼衩走@樣的單子葉植物問(wèn)題。*被感染的植株能夠繁殖出大量的病毒顆粒，因此有可能通過(guò)重組病毒載體利用植物來(lái)生產(chǎn)大量的外源蛋白質(zhì)。21ppt精選版缺點(diǎn)穩(wěn)定性：較差，常由于病毒基因的重組而導(dǎo)致丟失外源