- 基因工程疫苗的制備
- 1. 制備基因工程苗用酶和載體酶是進行基因工程*的試劑。用于基因工程的工具酶主要是限制性核酸內切酶和DNA修飾酶(連接酶),限制性核酸內切酶簡稱限制酶,是一類水解DNA的磷酸二酯酶,用于基因工程的限制酶,主要是能專一的識別4~6個核苷酸序列,并有專一的斷裂位置或切點的酶,如EcoRI、HindⅢ、PstI、BamHI等。DNA修飾酶是將目的基因的DNA片段與載體DNA分子在體外連接起來,構成重組體DNA分子,這類酶主要有T4DNA連接酶(從T4噬菌體感染的大腸桿菌中分離出來的)等。
- 基因的載體,可以攜帶外源DNA片段,進入宿主細胞進行增殖和表達,作為基因的載體,應具有以下的特征:能在宿主細胞中自我復制,即使有外源DNA片段與其共價連接也不影響其復制;應具有合適的限制酶識別位點,以便與外源DNA片段連接;應具有某些遺傳標記,以便于重組體的選擇。常用的載體有質粒(如大腸桿菌質粒pBR322、 pSC101、Co1EI)、噬菌體(λ噬菌體和M13噬菌體)、粘性質粒(由質粒DNA和λ噬菌體的COS區(qū)域構建而成,它不但具有以上兩種載體的優(yōu)點,而且能與大片段的外源DNA連接構成重組體DNA分子)及病毒(如牛痘苗病毒、禽痘病毒、腺病毒、乳多空病毒等)。
- 2.基本程序大致包括以下五個步驟:
- *步是分離目的基因,獲得目的DNA片段的方法主要有兩種,一是直接從細胞基因組中分離,二是人工合成。
- 第二步是將DNA片段和載體在體外連接重組,成為重組DNA分子,多采用連接酶的方法連接。
- 第三步是基因克隆,即將重組體DNA分子,引進合適的宿主細胞(大腸桿菌、酵母)中增殖。根據(jù)所用載體的不同,可選用轉化(以質粒作載體時,重組體DNA分子以此種方式進入感受態(tài)的宿主細胞,以獲得轉化子菌落)、轉染(λ噬菌體作載體時,構成的重組體DNA分子,以此種方式進入宿主細胞,可轉染得到噬菌斑)、轉導(λ噬菌體DNA與外源DNA組成的重組體DNA分子,與噬菌體蛋白組裝成具有感染力的噬菌體顆粒,即人工包裝的噬菌體顆粒,引入宿主細胞)的方法,往宿主細胞引入重組體DNA分子。
- 第四步是目的基因克隆的篩選與鑒定,即從大量攜帶重組體DNA分子的細胞中分離出帶目的基因的細胞。因為不是所有的細胞都能獲得重組體DNA分子,為了獲得攝取了重組體DNA分子細胞,需經篩選,才能將其與未攝取重組體DNA分子的細胞區(qū)別開來,并作進一步鑒定。篩選含有重組體DNA分子細胞的方法,一般都是以載體DNA及目的基因的遺傳標記及分子特征為依據(jù),并結合受體細胞的基因表型而建立起來的。由于許多質粒都具有抗生素等藥物的抗性標記,因此,在含有一定濃度抗生素的選擇培養(yǎng)基上,可以很容易地把攝取了重組體DNA分子,因同時也獲得了抗生素抗性的細胞辨認出來。但藥物篩選只是一個方面,依據(jù)它只能判斷質粒載體是否進入了受體細胞,還不能確定受體細胞是否攝取了含有目的基因的重組體DNA分子。
- 對于重組體DNA分子的鑒別,通常是在抽提出重組質粒DNA后,用凝膠電泳法或電鏡觀察其分子大小,用限制酶酶解,觀察其酶切圖譜進行。還可采用菌落原位雜交法來進行鑒定,即將菌落從zui初生長的平板上轉移到硝酸纖維素濾膜上,用堿裂解濾膜上的菌落,使DNA分子游離,變性,并固定在濾膜上,隨即用同位素標記的與目的基因互補的DNA或RNA探針雜交,zui后通過濾膜的放射自顯影鑒定菌落,并從zui初生長的平皿上挑選出放射自顯影呈陽性的菌落。
- 第五步是基因表達,這是指宿主細胞在大量繁殖過程中外源DNA在宿主細胞中的轉錄和翻譯,表達生成的產物(蛋白質),在細胞內不被分解,而分泌到細胞外面。表達產物若為較小的多肽,或是對細菌蛋白酶極為敏感的蛋白質,形成后,通常即被迅速降解。為了保證外源基因表達產物能分泌到細胞外而不被降解,通??梢园淹庠椿虿迦朐谳d體的某些結構基因中間,在這種情況下,表達產物是融合蛋白質,融合蛋白質可以抵抗內源蛋白酶的降解,又可以在細胞信號肽的引導下分泌到細胞外。
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