蛋白质工程的崛起 (8).ppt

关于蛋白质工程的崛起(8)第1页，共18页，星期日，2025年，2月5日基因工程的理论依据1.DNA是绝大多数生物的遗传物质——部分病毒的遗传物质是RNA，其他生物的遗传物质是DNA都由4种脱氧核苷酸聚合而组成DNA具有双螺旋结构不同生物的DNA基本单位和结构相同第2页，共18页，星期日，2025年，2月5日脱氧核糖磷酸含氮碱基脱氧核苷酸碱基对氢键磷酸二酯键基本骨架DNA的基本结构第3页，共18页，星期日，2025年，2月5日2.中心法则：DNARNA蛋白质（性状）复制转录翻译逆转录复制在绝大多数生物中，亲代DNA通过复制而将遗传信息传递给子代；DNA通过控制蛋白质合成而控制个体性状表达基因工程的理论依据第4页，共18页，星期日，2025年，2月5日3.基因是遗传物质结构和功能的基本单位基因是指有遗传效应的DNA片段一个DNA分子上有多个基因基因工程的理论依据4.各种生物共用一套遗传密码——相同的DNA碱基序列,在不同生物细胞中翻译出相同的蛋白质，表达为相同的性状;第5页，共18页，星期日，2025年，2月5日基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，转基因生物可以产生它本来不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。基因工程产生的蛋白质的特点——只能生产自然界已存在的蛋白质。第6页，共18页，星期日，2025年，2月5日蛋白质工程的崛起第7页，共18页，星期日，2025年，2月5日蛋白质工程就是为了生产出符合人类生产和生活需要的蛋白质，甚至是自然界不存在的蛋白质。第8页，共18页，星期日，2025年，2月5日二、蛋白质工程的基本原理对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？1、目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。第9页，共18页，星期日，2025年，2月5日由于基因决定蛋白质，要对蛋白质结构进行设计改造，必须从基因入手。原理：改造基因2、原理第10页，共18页，星期日，2025年，2月5日二、蛋白质工程的基本原理1、目标：根据人们对功能的特定需求，对蛋白质的进行分子设计。2、原理：改造基因（基因或基因）3、流程：预期蛋白质功能→设计→推测应有的序列→找到对应的序列。蛋白质结构修饰合成预期的蛋白质氨基酸脱氧核苷酸第11页，共18页，星期日，2025年，2月5日例如：改造干扰素（半胱氨酸）体外很难保存干扰素（丝氨酸）体外可以保存半年玉米中赖氨酸含量比较低天冬氨酸激酶（352位的苏氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）改造改造天冬氨酸激酶（异亮氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶（异亮氨酸）玉米中赖氨酸含量可提高数倍满足人类生产和生活的需要满足人类生产和生活的需要满足人类生产和生活的需要第12页，共18页，星期日，2025年，2月5日基因表达（转录和翻译）形成氨基酸序列的多肽链形成具有高级结构的蛋白质行使生物功能天然蛋白质的合成途径：第13页，共18页，星期日，2025年，2月5日