大肠杆菌基因工程菌常用类型
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猪大肠杆菌病疫苗有哪些?猪大肠杆菌疫苗使用方法介绍畜牧堂倪老师为你,讲解该疾病的治疗预防:猪大肠杆菌病疫苗有哪些?目前,国内已商品化的猪大肠杆菌病疫苗有仔猪大肠杆菌病K88-K99双价基因工程活疫苗、仔猪水肿病多价油乳剂灭活疫苗、仔猪大肠杆菌病K88-K99双价基因工程灭活疫苗、仔猪大肠杆菌病三价灭活疫苗、仔猪大肠杆菌灭活苗。
猪场可用大肠杆菌K88ac-LTB双价基因工程菌苗,新生猪腹泻大肠杆菌K88、K99双价基因工程菌苗,子猪大肠杆菌腹泻K88、K99、987P三价灭活苗,MM-3工程菌苗(含K88ac及无毒肠毒素LT两种保护性抗原成分)等苗进行免疫接种。
猪大肠杆菌疫苗怎么使用?接种妊娠母猪,保护性抗体可通过初乳传递给哺乳仔猪,预防由产肠毒素大肠杆菌感染引起的仔猪黄痢。
猪大肠杆菌疫苗使用方法:耳根部皮下注射。
妊娠母猪在分娩前10-20天种1毫升。
目前,猪场主要使用K88、K99、987P三价菌苗来控制猪大肠杆菌病。
即可使用单苗,也可使有联苗,例如大肠杆菌病和产气荚膜梭菌病(红痢)联苗。
通常是初次妊娠的母猪分别在产前21天、14天每头注射l头份,之后只在产前14天进行1次免疫接种即可。
但在临床上来说,疫苗免疫效果有所不同,这主要是由于大肠杆菌具有各种血清型,抗原比较复杂,且变异性较强,从而导致购买的疫苗效果较差,无法很好的预防该病。
不过只要接种疫苗就具有一定的效果,尽管无法从根本上抑制该病,但及时配合使用药物进行控制就能够使病程明显缩短,减少死亡,且不容易出现复发。
根据本猪场的实际情况选择接种适宜的疫苗。
为预防猪水肿病,可在本猪场分离致病性菌株,并制成自家灭活菌苗,于仔猪断奶前1星期给每头肌肉注射2mL,能够促使仔猪得到较好的免疫效果。
猪大肠杆菌病能用药物预防吗?可以的。
母猪从产前1星期到产后1星期,可饲喂添加适量抗生素的饲料,并在产仔当天给其注射一针长效抗生素,用于控制母猪体内的细菌数量,不仅能够有效避免其发生乳房炎、子宫炎,同时还能够有效避免后代仔猪接触感染致病性大肠杆菌,另外还能够在一定程度上预防仔猪呼吸道疾病。
模式生物——大肠杆菌摘要:模式生物是生命科学研究的重要材料,目前公认的用于生命科学研究的常见模式生物有大肠杆菌、噬菌体、酵母、线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、拟南芥等.其中大肠杆菌对生命现象的揭密和探索等都所做出了重大贡献,对其在生命科学研究中的历史轨迹、各自优势、技术手段、热点研究、发展前景等系统而又简要的了解,有助于具体而又生动地体察到大肠杆菌在今天生命科学发展中的重要地位和推动生命科学不可替代的巨大潜力。
关键词:大肠杆菌模式生物生命科学一、大肠杆菌简介大肠杆菌(Escher i chia col i ) 是Escherich 在1885 年发现的, 在很长的时间里, 一直被认为是正常肠道菌落的组成部分, 认为是非致病菌。
直到20世纪中期,一些科学家才认识到一些含有血清型的大肠杆菌对人和动物有致病性。
大肠杆菌作为研究生命科学中外源基因表达的宿主, 遗传背景清楚,技术操作简单,培养条件简单,所以大肠杆菌的大规模发酵经济, 倍受遗传工程专家的重视。
目前大肠杆菌是应用最广泛、最成功的表达体系, 常作为高效表达的首选体系。
20 世纪70 年代, 通过对大肠埃希菌的研究发现了操纵子学说并且绘制成了完整基因图谱, 基因组全序列完成, 全长为5 Mb, 共有4 288 个基因, 同时也搞清了所有基因的氨基酸序列。
62% 的基因功能已经阐明, 仍有38% 基因功能尚未完全搞清。
二、大肠杆菌在生命科学研究的各领域所做的贡献2.1 大肠杆菌用于基因突变研究突变型生物体在研究基因及蛋白质的性质的过程中扮演着重要角色。
通过一定的诱变剂如: HNO2、烷化剂等, 可使野生型大肠杆菌诱发突变, 从而产生突变型。
常见的大肠杆菌突变型大体有两种类型: ①合成代谢功能的突变型( anabolic functionalmutants)它是指在某些外界作用条件下, 基因组中部分基因发生突变时, 有些生化反应就不会正常进行, 因而使某些代谢失衡, 菌体也不会在基本培养基上存活, 这种突变多为条件致死突变。
基因⼯程⽣产蛋⽩基因⼯程法⽣产多肽和蛋⽩类药物基因⼯程法⽣产多肽和蛋⽩类药物,系指将合成多肽或蛋⽩的基因分离纯化后,结合上合适的表达载体转⼊它种⽣物并稳定遗传和表达的过程。
基因⼯程法⽣产多肽和蛋⽩类药物包括基因⼯程菌(细胞)构建、发酵(或细胞培养)、分离纯化、检验及制剂等环节,其中基因⼯程菌(细胞)构建⾄为关键。
基因⼯程菌(细胞)常⽤的宿主菌(细胞)包括微⽣物和真核⽣物细胞,最常⽤的有⼤肠杆菌、酵母菌和中国仓⿏卵巢细胞,其中尤以⼤肠杆菌和酵母菌最为普遍,是本章介绍的重点。
⼀、⽣产⽤微⽣物的来源及发酵特性⽣产⽤微⽣物主要来源于两个⽅⾯,⼀是从⾃然界分离,⼆是⼈⼯改良。
从⾃然界分离到的微⽣物由于受⾃⾝代谢调节的控制,蛋⽩类药物的合成量⼗分低。
另外,⾃然界中的微⽣物合成的蛋⽩质药物各类也⼗分有限。
为了提⾼蛋⽩类药物的产量,丰富其种类,对⾃然界分离的微⽣物进⾏改良成为必然。
改良⽅法主要有⼈⼯诱变法和基因⼯程法,其中尤以基因⼯程⽅法⽤得最为普遍。
基因⼯程⽅法改良微⽣物,就是通过把某⼀特定的外源基因,通过⼀定的载体,放⼊宿主细胞内,使之随宿主细胞的⽣长和繁殖⼀起复制和表达。
外源基因的表达产物属于异已物质,并可能对宿主细胞有毒性。
⼤量的外源基因表达产物可能打破宿主细胞的⽣长平衡,如⼤量的氨基酸被⽤于合成与宿主细胞⽆关的蛋⽩质,从⽽影响其他代谢过程。
有的表达产物本⾝对细胞有害,表达产物的⼤量积累可能导致细胞⽣长缓慢甚⾄死亡。
由于基因⼯程产物在细胞内过量合成,必然会影响宿主的⽣长和代谢,⽽细胞⽣长受限,⼜反过来抑制了外源基因产物的合成。
所以必须合理调节这种消长关系,使宿主细胞的代谢负荷不⾄于过重,⼜能⾼效表达外源基因。
为了减轻宿主细胞的代谢负荷,提⾼外源基因的表达⽔平,可以采取当宿主细胞⼤量⽣长时,抑制外源基因表达的措施。
即将细胞的⽣长和外源基因的表达分成两个阶段,使表达产物不会影响细胞的正常⽣长,当宿主细胞的⽣物量达到饱和时,再进⾏基因产物的诱导合成,以减低宿主细胞的代谢负荷。
一种基因工程菌及其制备方法和应用与流程基因工程菌是指经过基因工程技术改造的微生物菌株,广泛应用于生物工程、医学和农业等领域。
本文将介绍一种基因工程菌及其制备方法和应用与流程。
一、基因工程菌的制备方法基因工程菌的制备方法主要包括以下几个步骤:1. 选择宿主菌株:根据所需的功能和目标,选择合适的菌株作为宿主,常见的宿主菌株有大肠杆菌、酵母菌等。
2. 提取目标基因:从源菌株中提取所需的目标基因,可以通过PCR 扩增、限制性内切酶切割等方法获取目标基因片段。
3. 载体构建:将目标基因片段与合适的载体进行连接,构建重组载体。
常用的载体有质粒、噬菌体等。
4. 转化:将重组载体导入宿主菌株中,使目标基因能够稳定表达。
5. 筛选和鉴定:经过转化的菌株进行筛选和鉴定,常用的方法有抗性筛选和PCR鉴定等。
6. 培养和扩大:经过筛选和鉴定的基因工程菌株进行培养和扩大,得到足够的菌体。
二、基因工程菌的应用与流程基因工程菌在生物工程、医学和农业等领域有广泛的应用。
下面以生物工程领域为例,介绍基因工程菌的应用与流程。
1. 目标基因的克隆与表达从源菌株中提取目标基因,并通过PCR扩增获取目标基因片段。
然后将目标基因片段与适当的载体连接,构建重组载体。
接下来,将重组载体导入宿主菌株中,经过筛选和鉴定,获得含有目标基因的基因工程菌株。
最后,通过培养和表达优化等步骤,使目标基因在基因工程菌中稳定表达,并获得足够的目标蛋白产物。
2. 代谢工程与合成生物学基因工程菌在代谢工程和合成生物学中起到重要作用。
通过基因工程技术,可以改造菌株的代谢途径,使其具有特定的代谢功能。
例如,通过引入外源基因,可以使菌株具备合成特定化合物的能力,如生物染料、药物等。
通过调控代谢途径中的关键基因表达水平,还可以实现代谢产物的高效合成。
3. 蛋白质工程与酶工程基因工程菌在蛋白质工程和酶工程中也有广泛应用。
通过基因工程技术,可以改变蛋白质的结构和功能,实现蛋白质的改良和优化。
工程菌的选择和优化在化学合成中的应用工程菌是指采用基因工程技术,对原有细菌进行优化和改造,使其具有更好的生产能力和生物合成能力。
这种技术在医药、化学、食品等各个领域都有应用,其中化学合成领域的应用尤为广泛和重要。
本文将介绍工程菌在化学合成中的选择和优化策略,并详细阐述其应用场景和优缺点。
一、工程菌的选择和优化策略选择适合的工程菌和优化其生产性能和生物合成能力是化学合成领域的重要问题。
选取的工程菌表现出色的生产能力和转化效率,可以大幅降低生产成本,提高生产效率,从而实现迅速商业化。
因此,工程菌的选择和优化策略十分关键。
1. 工程菌的选择目前,常见的工程菌包括大肠杆菌、毕赤酵母、乳酸杆菌、产丙烷菌等。
在选择工程菌时,需考虑其自身特点与要合成的产物之间的关系,包括适合于承载目标基因、生长速度快、代谢过程简单、容易培养等因素。
此外,工程菌的遗传背景也非常重要,需要考虑其表达、转录、翻译和调控等分子水平方面的特点,以确保目标基因能够稳定高效地表达。
比如,大肠杆菌的基因表达和调控机制非常成熟,可以进行高效的遗传操作和基因工程改造,因此被广泛应用于工程菌的选择。
2. 工程菌的优化工程菌的初选与进一步优化是有所不同的。
一般来说,初选时可以根据菌株特点进行筛选,但是如果想获得更好的生产性能,就需要对工程菌进行后续的优化,以提高其基因表达水平、代谢效率、产物分泌能力和生存能力等方面。
a. 基因表达优化基因表达是影响工程菌生产性能的关键环节之一。
如何高效稳定地表达目标基因,是工程菌优化的重点。
可以考虑以下几个方面:(1) 选择适当的启动子和调控因子:启动子和调控因子对基因表达水平具有重要影响。
因此,选择适合的启动子和调控因子可以使目标基因在工程菌中高效而稳定地表达。
(2) 优化RNA聚合酶的结构或活性:RNA聚合酶是基因表达的中心枢纽,其优化可以提高基因表达水平。
(3) 优化基因组拷贝数或插入点:用高效的工程菌表达系统对目标基因进行定向插入或选择合适的载体构建,可以优化基因组拷贝数或插入点。
大肠杆菌百科名片肠埃希氏菌(E. coli)通常称为大肠杆菌,是Escherich在1885年发现的,在相当长的一段时间内,一直被当作正常肠道菌群的组成部分,认为是非致病菌。
直到20世纪中叶,才认识到一些特殊血清型的大肠杆菌对人和动物有病原性,尤其对婴儿和幼畜(禽),常引起严重腹泻和败血症,它是一种普通的原核生物,根据不同的生物学特性将致病性大肠杆菌分为5类:致病性大肠杆菌(EPEC)、肠产毒性大肠杆菌(ETEC)、肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)、肠出血性大肠杆菌(EHEC)、肠黏附性大肠杆菌(EAEC)。
大肠杆菌属于细菌。
中文名称:大肠杆菌外文名称:学名:Escherichia coli (T.Escherich 1885) 界:细菌界门:变形菌门(Bacteria) 纲:γ-变形菌纲(Proteobacteria) 目:肠杆菌目(Enterobacteriales) 科:肠杆菌科(Enterobacteriaceae) 属:埃希氏菌属(Escherichia) 种:大肠杆菌种(E. coli)[编辑本段]常见种类介绍大肠杆菌大肠杆菌0 157:H7血清型属肠出血性大肠杆菌,自1982年在美国首先发现以来,包括我国等许多国家都有报道,且日见增加。
日本近年来因食物污染该菌导致的数起大暴发,格外引人注目。
在美国和加拿大通常分离的肠道致病菌中,目前它已排在第二或第三位。
大肠杆菌O 157:H7引起肠出血性腹泻,约2%~7%的病人会发展成溶血性尿毒综合征,儿童与老人最容易出现后一种情况。
致病性大肠杆菌通过污染饮水、食品、娱乐水体引起疾病暴发流行,病情严重者,可危急生命。
大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)革兰氏阴性短杆菌,大小0.5×1~3微米。
周身鞭毛,能运动,无芽孢。
能发酵多种糖类产酸、产气,是人和动物肠道中的正常栖居菌,婴儿出生后即随哺乳进入肠道,与人终身相伴,其代谢活动能抑制肠道内分解蛋白质的微生物生长,减少蛋白质分解产物对人体的危害,还能合成维生素B和K,以及有杀菌作用的大肠杆菌素。
大肠杆菌在基因工程中的应用大肠杆菌是一种常见的细菌,因为其易于培养和遗传学特性而成为了基因工程的重要模型生物之一。
基因工程是人类利用分子遗传学、细胞生物学等技术手段对生物体进行基因改造的过程,使其实现某些人类所需的生物学功能。
本文将深入介绍大肠杆菌在基因工程中的应用。
一、大肠杆菌在DNA重组中的应用DNA重组是指将不同来源的DNA进行拼接、克隆或删除等操作来改变基因的结构和功能。
大肠杆菌是一种真正的工程菌,在DNA重组中有着重要的作用。
因为大肠杆菌的染色体只有一根,而且细胞的分裂时期只有30分钟左右,这就为大肠杆菌的DNA重组提供了非常便利的条件。
利用基因工程技术,可以将人类需要的目的基因克隆到大肠杆菌中,并利用大肠杆菌代谢途径的生物反应来合成所需要的特定蛋白。
此外,大肠杆菌也可以通过作为载体来传播适当的DNA。
大肠杆菌的细胞质中有着非常多的质粒,这些质粒可以独立于染色体进行复制和表达。
这意味着我们可以把重要的基因克隆到质粒上,利用大肠杆菌作为载体携带质粒将其引入真核细胞中。
这样,大肠杆菌及其质粒成为了一种高效的基因转移方法,为生命科学和生物技术中的基因治疗、基因诊断和疫苗等的研究带来了无限的可能性。
二、大肠杆菌在蛋白质表达中的应用大肠杆菌非常适合用于蛋白质表达,因为大肠杆菌具有快速繁殖、生长周期短和容易生长等优点。
在常规的重组蛋白制备过程中,研究人员常常使用大肠杆菌作为表达主机,将重组蛋白基因导入到大肠杆菌中,然后通过不同的表达条件来诱导基因表达,最终得到高含量且纯度较高的重组蛋白。
这项基因工程技术具有质量稳定、生产过程简单和成本低等优点,因此在医药生物领域的蛋白质药物和医用耗材领域受到广泛应用。
三、大肠杆菌在基因敲除中的应用基因敲除是一种通过人工手段消除某些基因表达功能的方法。
大肠杆菌是一种常见的基因敲除菌种。
利用基因敲除技术,研究人员可以选择性地删除大肠杆菌的某些基因,以了解这些基因在生物体代谢和生理过程中的功能,同时也能够根据需要对基因进行改造,以达到预期的效果。
1、大肠杆菌DH5a菌株
DH5a是世界上最常用的基因工程菌株之一。
由于DH5α是DNA酶缺陷型菌株,有利于基因克隆,保存质粒,但该菌株的蛋白酶没有缺陷,表达的蛋白容易被降解,因此通常不作为表达菌株。
E.coli DH5a在使用pUC系列质粒载体转化时,可与载体编码的β-半乳糖苷酶氨基端实现α-互补。
可用于蓝白斑筛选鉴别重组菌株。
基因型:F-,φ80dlacZΔM15,Δ(lacZYA-argF)U169,deoR,recA1,endA1,hsdR17(rk-,mk+),phoA,supE44,λ-,thi-1,gyrA96,relA1
2、大肠杆菌BL21(DE3) 菌株
该菌株用于高效表达克隆于含有噬菌体T7启动子的表达载体(如pET系列)的基因。
T7噬菌体RNA聚合酶位于λ噬菌体DE3区,该区整合于BL21的染色体上。
该菌适合表达非毒性蛋白。
基因型:F-,ompT,hsdS(rBB-mB-),gal,dcm(DE3)
3、大肠杆菌BL21(DE3) pLysS菌株
该菌株含有质粒pLysS,因此具有氯霉素抗性。
PLysS含有表达T7溶菌酶的基因,能够降低目的基因的背景表达水平,但不干扰目的蛋白的表达。
该菌适合表达毒性蛋白和非毒性蛋白。
基因型:F-,ompT hsdS(rBB-mB-),gal,dcm(DE3,pLysS ,Camr
4、大肠杆菌JM109菌株
该菌株在使用pUC系列质粒载体进行DNA转化或用M13 phage载体进行转染时,由于载体DNA产生的LacZa多肽和JM09编码的LacZΔM15进行α-互补,从而显示β-半乳糖苷酶活性,由此很容易鉴别重组体菌株。
基因型:recA1,endA1,gyrA96,thi-1,hsdR17,supE44,relA1,Δ(lac-proAB)/F’[traD36,proAB+,lacIq,lacZΔM15]
5、大肠杆菌TOP10菌株
该菌株适用于高效的DNA克隆和质粒扩增,能保证高拷贝质粒的稳定遗传。
基因型:F- ,mcrAΔ(mrr-hsd RMS-mcrBC),φ80 ,lacZΔM15,△lacⅩ74,recA1 ,araΔ139Δ(ara-leu)7697,galU ,galK ,rps,(Strr) endA1,nupG
6、大肠杆菌HB101菌株
该菌株遗传性能稳定,使用方便,适用于各种基因重组实验。
基因型:supE44,hsdS20(rB-mB-),recA13,ara-14,proA2,lacY1,galK2,rpsL20,xyl-5,mtl-1,leuB6,thi-1
7.XL10-Gold菌株:所制备的感受态细胞是目前转化效率最高的感受态细胞,缺失几乎所有已知的限制酶切系统;同时缺失核酸内切酶(endA),提高了质粒DNA的产量和质量;重组酶缺陷型(recA)减少插入片段的同源重组概率,保证了插入DNA的稳定性,提高感受态转化效率及大质粒转化能力的宿主菌基因型。