基因工程菌的稳定性
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质粒遗传稳定性目前没有明确的规定,但一般用斜面传代法,一定数量点接抗性和非抗性板,生长计数(主要证明分裂稳定性);更严谨时,可进一步双酶切、测序等验证(证明结构稳定性--国家药品监督管理局的新生物制品审批)。
工业用菌确实存在很多问题,免不了质粒丢失严重,高突变等现象,但是一般工业用菌都是经过10代以上稳定筛选之后才用于小试、中试和工业生产的。
菌体不稳定造可能成的损失巨大,所以鲜有工业用菌使用在2-3代菌就没有产量或者产量低的菌株。
一般来说,一代菌用一点少一点,一代菌上罐太伤了,工业用菌一般会存储足够量的二代菌(多数是冷冻干燥安瓿管)用于生产,在生产中需要活化、制作摇瓶种子,如果菌体生长慢,还要进一步做种子罐,最后才能用于生产。
如果菌体稳定性差,几代传下来,发酵的不稳定造成损失是很难估计的,而且一般不稳定菌都是先做小试、中试,成功后才能用于生产。
质粒在宿主中的稳定性确实需要进行筛选,实验中遇到的质粒突变能避免尽量避免,做好的质粒也不一定一直存放,由于不断的被用于各种改进实验,期间经过的大量筛选,避免了一代菌用完之后就没有更好的使用。
使用高保真酶扩增、保证没有物理化学因素促变,使用合适的宿主,还是很容易得到没有突变的质粒的,后续连续传代培养也可以得到比较稳定的质粒的。
质粒不稳定是重组基因工程菌培养过程中的常见问题,也是影响外源基因高效表达的限制因素之一[77~78]。
Koch[79]最早对外源基因引入宿主而对细胞产生的代谢负荷进行考察,研究表明质粒的大小、拷贝数,质粒的维持,抗性基因的表达,培养环境的变化,都会对宿主细胞产生代谢负荷,当供氧不足或营养物质受限制时,代谢负荷对细胞生长的影响会更加明显。
基因工程菌中质粒稳定性问题是影响基因工程菌实现规模生产的一个重要因素,这种不稳定性主要表现为两种形式: 一种是重组DNA 质粒的丢失, 称为脱落性不稳定; 另一种是质粒中的基因结构发生突变, 称为结构性不稳定。
重组人IL-2大肠杆菌工程菌质粒稳定性的研究摘要基因工程菌中质粒稳定性对于基因工程菌的发酵有着重要影响,但基因工程菌在传代中经常出现质粒不稳定遗传的现象。
本试验通过在工程菌的培养过程中添加抗生素这一选择压力和诱导表达目的蛋白的方式来提高基因工程菌的稳定性,并通过双酶切电泳分析及高效率的诱导表达外源蛋白来进行检测,得出工程菌在LB(-)和LB(+)平板上都能生长且形态相似;电泳图平行、酶切片段的位置大致一致;诱导表达的外源基因的质粒稳定。
提高质粒稳定性有利于外源蛋白表达,以满足大规模生产发酵。
关键词:基因工程菌;质粒;稳定性-I-Study on the stability of plasmid of recombinanthuman IL-2 E.coli bacteriaAbstractEscherichia coli. plasmid stability for the genetic engineering of bacteria fermentation has important implications genetically engineered bacteria in the mid-recurring genetic instability of the plasmid. This experiment in engineering from the training course to add the option of antibiotic pressure and protein expression induced by way of reference high genetically engineered bacteria stability and digested by electrophoresis and high efficiency induced expression of foreign proteins to detect, the virus can grow in the panel of LB(-) and LB(+), and the morphology is similar; The electrophoregram is parallel, and the position of the fragment is consistenct roughly; Inducible expression of foreign genes is stabile. We improve the stabilization of the foreign gene in order to meet the large-scale fermentation.Key words: Genetic engineering ; plasmid ; stability-II-目录摘要 (I)ABSTRACT ............................................................................................................................... I I 前言. (1)1 材料与方法 (3)1.1试验材料 (3)1.1.1 菌种质粒 (3)1.1.2 培养基 (3)1.1.3 常用药品 (3)1.1.4试验仪器 (3)1.2试验方法 (3)1.2.1 基因工程菌的转化 (3)1.2.2 制平板 (3)1.2.3 连续传代 (3)1.2.4 鉴定 (4)2 结果与分析 (6)2.1不同代菌的传代结果 (6)2.2上述不同代质粒的电泳图 (8)2.3不同代质粒的酶切图 (9)2.4诱导表达不同代的基因工程菌的外源基因蛋白电泳图 (10)3 讨论 (11)3.1分析本试验所出现的问题 (11)3.2质粒稳定性影响的若干因素 (12)3.2.1 含调控型启动子的基因工程菌稳定性控制 (12)3.2.2 选择性培养基提高质粒稳定性 (12)3.2.3 培养操作方式对工程菌稳定性的影响 (12)3.2.4 培养条件对工程菌稳定性的影响 (12)4 结论 (14)参考文献 (15)致谢 (17)-III-前言随着分子生物学、免疫学理论和技术的发展,运用重组表达技术来生产预防和治疗疾病的制品已成为近几年研究的热点。
工程菌传代稳定性方案一、引言随着生物工程技术的不断发展,工程菌的传代稳定性成为一个重要的研究方向。
传代稳定性是指工程菌在持续传代过程中,其基因组和代谢特性不发生显著变化的能力。
传代稳定性的不稳定性会影响到工程菌在发酵、生产过程中的稳定性和可靠性,因此对于工程菌的传代稳定性进行深入研究具有重要的意义。
本文将对工程菌传代稳定性的影响因素及解决方案进行系统的论述。
二、工程菌传代稳定性影响因素1. 外源DNA插入点外源DNA在工程菌中的插入点会直接影响到工程菌的稳定性。
如果外源DNA插入到工程菌的基因组中的激活区域,可能会导致基因的过度表达或失活。
这种情况会对细胞的代谢特性产生明显影响,从而影响到工程菌的传代稳定性。
2. 外源DNA拷贝数外源DNA在工程菌中的拷贝数也是影响传代稳定性的一个重要因素。
外源DNA拷贝数过高可能会导致工程菌的基因组不稳定,进而影响到其传代稳定性。
而且外源DNA拷贝数过高还容易导致外源基因与细胞内自身基因发生重组,从而引起基因突变和适应性降低。
3. 环境条件环境条件对于工程菌的传代稳定性也有一定的影响。
例如,温度、pH值、营养条件等环境因素都可能影响到工程菌的代谢特性和遗传稳定性。
另外,在野外环境中,外源菌可能会受到生物环境因素的影响,加速了基因突变的发生。
三、工程菌传代稳定性解决方案1. 合理设计外源DNA插入点在进行工程菌的遗传改造时,应该注意选择适当的外源DNA插入点。
合理的外源DNA插入点可以降低外源DNA对细胞代谢特性的影响,减少基因的过度表达或失活等现象,从而提高工程菌的传代稳定性。
2. 精细调控外源DNA拷贝数在进行工程菌的遗传改造时,应该对外源DNA的拷贝数进行精细调控。
避免外源DNA拷贝数过高,减少基因突变和适应性降低的发生概率,从而提高工程菌的传代稳定性。
3. 优化环境条件在工程菌的发酵、生产过程中,应该优化环境条件,保持细胞的代谢稳定性。
保持适宜的温度、pH值和营养条件,可以减少外源菌受生物环境因素的影响,降低基因突变的发生概率。
关于基因工程菌的稳定性摘要:研究了定态与周期操作对基因工程酒精酵母质粒稳定性的影响,周期操作有利于提高底物的利用率并增强质粒的稳定性;发现了固定化重组菌高稳定性的原因,另外还讨论了诸多培养条件对基因工程菌稳定性的影响。
关键字:固定化;基因工程菌;质粒;稳定性;基因工程基因工程菌就是将目的基因导入细菌体内使其表达,产生所需要的蛋白的细菌成为基因工程菌。
基因工程菌在传代过程中常出现质粒不稳定的现象。
质粒不稳定可分为:分裂不稳定和结构不稳定。
分裂不稳定:指工程菌分裂时出现一定比例不含质粒子代菌的现象。
结构不稳定:指外源基因从质粒上丢失或碱基重排、缺失所致工程菌性能的改变。
1 常见分裂不稳定的两个因素:1.1 含质粒菌产生不含质粒子代菌的频率;1.2 这两种菌比数率差异的大小。
2 提高质粒稳定性的方法2.1 选择合适的宿主菌;2.2 选择合适的载体,适当增加质粒拷贝数;2.3 加入选择性压力;2.4 采用两阶段培养法;先使菌体生长至一定密度,再诱导外源基因的表达。
由于第一阶段外源基因未表达,减小了重组菌与质粒丢失菌的生长速率的差别,增加了质粒稳定性。
在培养基中加入抗菌素抑制质粒丢失菌的生长,提高质粒稳定性。
调控环境参数如温度、pH、培养基组分和溶解氧浓度。
有些含质粒菌对发酵环境的改变比不含质粒菌反应慢,间歇改变培养条件以改变两种菌比生长速率,可改善质粒稳定性。
通过间歇供氧和改变稀释数率,都可以提高质粒稳定性。
2.5 控制工程菌的培养条件;2.6 采用固定化培养基因工程技术是生物技术的核心和关键,已成功地表达了一系列与人类健康有关的重要多肽物质以及使多种氨基酸和抗生素增产,对人类社会生活产生了深远的影响。
基因工程菌中质粒稳定性问题是影响基因工程菌实现规模生产的一个重要因素,这种不稳定性主要表现为两种形式:一种是重组DNA质粒的丢失,称为脱落性不稳定;另一种是质粒中的基因结构发生突变,称为结构性不稳定。
这两种不稳定都能使细胞失去生产能力。
西南大学网络与继续教育学院课程代码: 1174 学年学季:20192单项选择题1、基因工程菌的稳定性至少要维持在()以上. 30. 25. 40. 202、改造鼠源性单克隆抗体的首要目的是().降低免疫源性.延长半衰期.降低相对分子量.增加组织通透性3、基因工程菌的高密度发酵过程中,目前普遍采用()作为发酵培养基的碳源.葡萄糖.甘油.甘露醇.蔗糖4、以下可用于菌种纯化的方法有().诱变处理.富集培养.高温灭菌.平板划线5、第三代抗体是指:().利用基因工程技术制备的基因工程抗体.融合细胞产生的单克隆抗体.多发性骨髓瘤细胞产生的免疫球蛋白. B淋巴细胞合成和分泌的球蛋白6、获得目的基因最常用的方法是:.化学合成法.逆转录法. DNA探针技术. PCR 技术7、促红细胞生长素(EPO)基因能在大肠杆菌中表达,但却不能用大肠杆菌的基因工程菌生产人的促红细.人促红细胞生长素基因在大肠杆菌中极不稳定.人的促红细胞生长素对大肠杆菌有毒性作用.大肠杆菌内毒素与人的促红细胞生长素特异性结合并使其灭活.大肠杆菌不能使人的促红细胞生长素糖基化8、以大肠杆菌为目的基因的表达体系,下列正确的是:().表达产物为糖基化蛋白质.表达产物为天然产物.容易培养,产物提纯简单.表达产物存在的部位是在菌体内9、外源基因在动物细胞与大肠杆菌中表达产物的主要区别是().糖基化.疗效可靠.产量高.性质稳定10、筛选杂交瘤细胞(脾-瘤融合细胞)选用的培养基是:(). BME. RMP1640. HT. HAT11、鼠源性单克隆抗体改造后得到小分子抗体,常用的是().单链抗体. Fab 片段抗体.单域抗体.最小识别单位12、目前分离的1000多种抗生素,约2/3产自().病毒.细菌.放线菌.真菌13、基因表达最常用的宿主菌是:().大肠杆菌.枯草芽孢杆菌.酵母.链霉菌14、第三代生物技术()的出现,大大扩大了现在生物技术的研究范围. F. 海洋生物技术.细胞工程技术.基因工程技术.蛋白质工程技术15、发酵生产中培养基的成分是( ).碳源硫源无机盐和水.碳源氮源和水.碳源氮源无机盐微量元素和水.碳源氮源碱土金属元素和水16、人类第一个基因工程药物是:().人胰岛素.乙型肝炎疫苗.重组链激酶.促红细胞生成素主观题17、细胞因子参考答案:由细胞分泌的能调节生物有机体生理功能,参与细胞的增殖、分化和凋亡的小分子多肽物质18、生物药物参考答案:利用生物体、生物组织或其成分,综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学、生病的制品19、发酵工程制药参考答案:采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的药品,或直接把微生物应20、胰岛素参考答案:是胰脏的内分泌组织。
生物技术通报BIOTECHNOLOGY BULLETIN2009年第2期·研究报告·收稿日期:2008-07-23基金项目:国家自然科学基金(30771658),国家863项目(2007AA10Z409)作者简介:梁晶晶(1986-),女,在读硕士,研究方向:渔业环境保护;E -mail :ljlj.abcd@通讯作者:陆开宏(1964-),男,教授,博士生导师,研究方向:水域生态学;E -mail :lukaihong@干扰素(interferon ,IFN )是人和动物细胞、机体受到病毒感染时,受体细胞分泌的一种微量的具有光谱抗病毒活性、抗肿瘤作用的糖蛋白[1,2],是脊椎动物抵抗病毒入侵的第一道防御系统,是最早的细胞功能调节系统[3]。
1957年Isaacs 和Lindenmann [4]在用鸡胚研究流感病毒干扰现象时发现的。
干扰素活性非常高,据研究表明1mg 纯化的干扰素有10亿个活性单位,所以1个IFN 分子就可以使1个机体细胞产生抗病毒状态[5]。
自1965年,Gravell 和M -alsberger [6]首次在黑头软头鲦中发现鱼类干扰素活性物质以来,近几年陆续在虹鳟(Salmo gairdneri )、鲤(Cyprinus carpio )、草鱼(Ctenopharyngodon idellus )、鲫鱼(Carassius auratus )、大马哈鱼(Oncorhynchus k -eta )、牙鲆(Paralichthys olivaceus )、舌齿鲈(Dicentra -chus labrax )、斑马鱼(Brachydanio rerio )、大西洋鲑(Salmo salar )等鱼体或培养细胞系检测到干扰素活性物质[1,7~12]。
2003年,Altmann 等[12]率先从斑马鱼EST 数据库中鉴定了一个与鸡IFN -α基因同源性约36%的斑马鱼EST ,从而克隆了斑马鱼IFN (zIFN )基因,并斑马鱼干扰素基因工程菌发酵条件及稳定性研究梁晶晶1陆开宏1凌红丽2王宏华2(1宁波大学应用海洋生物技术教育部重点实验室,宁波315211;2青岛康地恩实业有限公司,青岛266111)摘要:采用液体传代的方法,研究表达斑马鱼干扰素(IFN)工程菌株pRSET -B -zIFN 的遗传稳定性,并对其发酵工艺进行了优化。