z-第二章基因工程(-)资料讲解.ppt

* Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * ⒊ 温度的影响 温度对基因表达的调控作用发生在复制转录翻译和小分子调节分子的合成等水平上。 温度对发酵过程的影响是多方面的。它影响各种酶的反应速度，改变菌体代谢产物的反应方向，影响代谢调控机制。 * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * 适宜的发酵温度是既适合菌体的生长，又适合代谢产物合成的温度。高温或低温都会使发酵异常，影响终产物的形成并导致减产。 温度还影响蛋白质的活性和包含体的形成。 * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * ⒋ 溶解氧的影响 对于好氧发酵,溶解氧（DO2）浓度是重要的参数。 好氧微生物利用溶解于培养液中的氧气进行呼吸。 若能提高溶氧速度和氧的利用率，则能提高发酵产率。 * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * 发酵时，随DO2浓度的下降，细胞生长减慢，ST值下降，发酵后期下降幅度更大。 外源基因的高效表达需要大量的能量，促进细胞的呼吸作用，提高对氧的需求。 维持较高的DO2值，才能提高工程菌的生长，利于外源蛋白产物的形成。 采用调节搅拌转速的方法,可改变培养过程中的氧供给，提高活菌产量。 * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * ⒌ 诱导时机的影响 对于λPL启动子型的工程菌，使用cI阻遏蛋白的温度敏感型突变株（clts857），在28～30 ℃下培养时，该突变体能合成有活性的阻遏蛋白阻遏PL启动子的转录； 当温度升高42 ℃时，该阻遏蛋白失活，使启动子启动转录，提高目的基因的表达效率。一般在对数生长期或对数生长后期升温诱导表达。 在对数生长期，细胞快速繁殖，直到细胞密度达到109/个为止，这时菌体数目倍增，对营养和氧需求量急增，营养和氧成了菌群旺盛代谢的限制因素。 * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * 6、诱导表达程序的影响 对于PL或PR启动子型的工程菌来说，热诱导的程序对提高外源蛋白表达量是至关重要的。细胞生长的温度突然提高10 ℃以上，其细胞内就会生成某些热激蛋白，以适应变化的环境，如大肠杆菌中约产生17种热激蛋白；如果增高的温度幅度不太大，热激蛋白合成的速度很快又下降，恢复正常蛋白的合成。 因此要求在2min内完成诱导表达的升温过程。 * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * 7. pH的影响 pH对细胞的正常生长和外源蛋白的高效表达都有影响，所以应根据工程菌的生长和代谢情况，对pH进行适当的调节。 如采取两段培养工艺，培养前期重点是优化工程菌的生长条件，其最佳pH在6.8～7.4左右;培养后期重点是优化外源蛋白的表达条件,其最佳pH为6.0～6.5。 * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * 总之,最佳化的工艺是获得: 最快周期、最高产量、最好质 量、最低消耗、最大安全性、最周全的废物处理效果、最佳速度和最低失败率等。 * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * 三、基因工程菌的培养设备 应用发酵罐大规模培养基因工程菌。它不同于微生物发酵，微生物发酵目的是为了获得初级或次级代谢产物，细胞生长并非主要目标，而基因工程发酵是为了获得最大量的基因表达产物。 * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * 发酵罐的组成有： 发酵罐体、保证高传质作用的搅拌器、精细的温度控制和灭菌系统、空气无菌过滤装置、残留气体处理装置、参数测量与控制系统、培养液配制和连续操作系统。 * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * 对发酵罐要求： 提供菌体生长最适生长条件， 培养过程不得污染， 保证纯菌培养， 培养及消毒过程不得游离异物，不能干扰细菌代谢活动等。 * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * * Zhang-JG Biotechnological Pharmaceutics * 第二章 作业一 1．利用基因工程技术生产药品有哪些优点？ 2．基因工程药物制造的主要程序有哪些? 3．影响基因工程菌发酵的因素有哪些? 名词解释： 基因工程药物、基因表达、cDNA、融合蛋白 分批培养、连续培养 人有了知识，就会具备各种分析能