重组DNA与遗传工程

The Flow of Genetic Ination DNARNAProtein Translation Transcription Reverse Transcription DNA Replication RNA Replication DNA  DNADNA-dependent DNA Polymerase DNA Replicase DNA  RNADNA-dependent RNA Polymerase Transcriptase RNA  DNARNA-dependent DNA Polymerase Reverse Transcriptase RNA  RNARNA-dependent RNA Polymerase RNA Replicase DNA 合成酶、轉錄酶、反轉錄酶、 RNA 合成酶 The Central Dogma – 分子生物學的中心條教 工程〔重遺傳組DNA 重組DNA 技的件 術條 1. 根本工具 enzymes 2. 基因的 源來 purified DNA or cDNA complementary DNA 3. 工具傳輸transation, infection, electroporation, microinjection, gene gun 4. 技篩選術 specific antibody screening, hybridization radioactive isotope or fluorescent agent label, 5. 基因表 現expression vectors, protein purification The toolkit for DNA technology 1. Restriction enzymes 限制脢 Daniel Nathans, Hamilton Smith and Werner Arber 1978 Nobel Prize 2. DNA vector 載體 3. Host organisms 宿主 Restriction enzymes 限制脢 1.Daniel Nathans, Hamilton Smith and Werner Arber 1978 Nobel Prize, DNA ligase 黏合脢 互補DNA 的 造製 製備 cDNA 分 離 特 定 基 因 的 方 法 DNA vector 載體 1. cloning vector 殖〔選載體Bacterial plasmids菌、細質體Bacteriophages 噬 菌 〕體 2. Shuttle vectors 穿梭〔用在酵母菌載體應 yeast 和 菌之上〕細 3. Retroviruses 反病毒〔藉由感染的方轉錄 式〕 大菌的腸桿質體 的放大質體圖 細 菌 間 質 體 基 因 的 轉 移 Host organisms 宿主 1 Bacteria 繁殖快速、容易操優點 作，缺和控制真核胞點轉錄轉譯調機與細 不同 2 Yeast 真核胞的控，缺優點細調 不易操作點 3 Animal or plant cell 高等生優點 物胞的表，缺不易接外細現點納來DNA 重組DNA 的方法 工程的用 遺傳應 一、 Diagnosis of Genetic Diseases疾遺傳 病的 診斷 二、 Human Gene Therapy 人基因類療 法 三、 Vaccines 疫苗 四、 Pharmaceutical products品造 藥製 五、 Forensic 法醫 六、 Environment 保環 七、 Agricultural 農業 GMO 基因重 生物組 殖生基因的老鼠轉長 Agricultural 農業 Transgenic animals n enlarge valuable parts n resistant to pathagens n improved agricultural products, such as change AAs compositions Transgenic plants Ti plasmid Tumor-inducing plasmid Agrobacterium tumefaciens 根瘤土壤 菌桿 Antisense genes 反 基因義抑制番茄成熟 利用菌殖植物胞的方法細轉細 殖致瘤基因的植物轉 抗除草 基因的棉花劑 光草殖作物螢煙轉 Human Gene Therapy 人基因法 類療 SCID severe combined immunodeficiency 重度混合免疫不全症 1. retroviral vector ADA 腺甘胺脫脢 T lymphocyte   intravenous injection 2. ADA gene bone marrow cell Diagnosis of Genetic Diseases 疾病的 遺傳診斷 Cystic fibrosis 囊性性纖維變 Huntingtons disease 亨氏舞蹈症 聚合反脢連鎖應 -1 聚合反脢連鎖應 -2 Enzyme Polymerase bind single stranded DNA at a point adjacent to a double-stranded stretch, and binds to dNTPs deoxynucleotide triphosphates Components of PCR reaction Enzyme Taq, Vent, Pfu Appropriate buffers Ample dNTPs Template DNA Primers Cofactors eg. Magnesium The cycle 1 Denaturation 94 or 92, 30 sec/incubation℃ Half activity after 30 incubations at 94 ℃ for 60 sec each. 60-120 sec for the first step The cycle 2 Annealing Tm 4 GC bases 2 AT bases 30-60 sec/incubation The cycle 3 Extension 72, 500bp/30 sec; 500-1500/60 sec℃ Cycles Example Denature Annealing Extension cycles 9445725 94557230-35 945572 10 min 1 Condition of temperature DNA 自定序動儀 DNA 自定序動儀 autosequencer 脂蛋白固醇與膽 HDLs 高密度脂蛋白 將膽固醇運送到肝臟加以代謝 LDLs 低密度脂蛋白 將膽固醇運