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第一章 大肠杆菌表达系统1

一、表达载体的构成1

(一)复制子1

(二)筛选标记2

(三)启动子和终止子3

(四)核糖体结合位点3

二、各种类型表达系统的构成及特点4

(一)Lac和Tac表达系统4

(二)RL和PR表达系统5

(三)T7表达系统6

(四)其他表达系统7

三、目标蛋白表达的形式和在细胞中的位置8

四、高效表达目标基因的战略和技术9

(一)表达质粒的优化设计10

(二)共表达大肠杆菌稀有密码子tRNA基因11

(三)提高目标基因mRNA和目标基因产物的稳定性11

(四)高密度发酵和工程化宿主细胞13

五、大肠杆菌表达系统研究的发展趋势14

第二章 芽孢杆菌表达系统20

一、发展简史20

二、表达概述21

(一)特点21

(二)宿主菌株21

(三)载体22

(一)基因表达的特点25

三、基因表达25

(二)已表达的克隆基因26

(三)蛋白质工程29

四、存在问题及今后发展方向29

(一)关于表达真核基因方面29

(二)关于表达酶的方面30

(三)关于表达杀虫菌晶体蛋白(ICP)方面30

(四)关于致病菌炭疽芽孢杆菌方面31

(五)利用芽孢杆菌基因工程技术扩大和加强芽孢杆菌在各方面的应用31

第三章 链霉菌基因表达系统39

一、链霉菌的生物学特征39

(一)链霉菌的载体40

二、链霉菌基因克隆系统40

(二)链霉菌基因转移的方法43

三、链霉菌基因的调控和蛋白质的分泌表达43

(一)RNA聚合酶基因多样性43

(二)调节基因44

(三)调节因子44

(四)链霉菌基因的转录调控45

(五)链霉菌中的蛋白外泌系统46

四、外源基因在链霉菌中的表达48

(一)同种异源基因的表达48

(二)异种外源基因的表达51

(二)信号肽对外源蛋白分泌的影响52

五、影响链霉菌中基因表达的因素52

(一)启动子对外源基因表达的影响52

(三)密码子、SD序列和终止子等对基因表达的影响54

(四)DNA扩增序列对基因表达的影响55

(五)发酵条件对外源基因表达的影响55

六、链霉菌基因表达翻译的后修饰56

(一)对外源蛋白的糖基化56

(二)对外源蛋白的降解56

七、链霉菌作为表达系统的优缺点及研究发展趋势57

第四章 原核生物增强子样序列65

一、基因转录调节的两类基本元件65

(一)启动子元件65

二、原核基因表达调节的一些见解66

(二)增强子元件66

三、来源于动物病毒基因序列和大肠杆菌染色体的大肠杆菌增强子(V-EE和E-EE)67

四、λPL和trp启动子上游AT丰富区的增强子样效应68

五、hylR增强子69

六、固氮基因的原核增强子69

七、T4噬菌体晚期基因转录增强子71

八、原核增强子样序列的应用73

第五章 酵母表达系统77

一、酵母基因表达系统的概况77

(一)酵母载体的基本结构77

(二)酵母表达系统中载体的种类79

(三)酵母菌基因表达系统的宿主81

(四)酵母的DNA转化82

二、酵母表达系统研究进展83

(一)外源基因在酵母中的高表达83

(二)提高外源基因表达产物的质量86

(三)酵母表达系统的新应用88

三、结束语91

第六章 丝状真菌基因工程96

一、载体和转化方法96

(一)载体96

(二)转化方法99

(四)转化DNA的归宿100

(三)提高转化频率的方法100

二、基因的结构和功能101

(一)转录102

(二)翻译起始和终止106

(三)密码子利用度106

(四)基因的染色体排列和定位106

(五)基因表达的调控107

三、次级代谢产物的生产107

(一)β-内酰胺抗生素107

(二)多肽代谢物113

四、外源蛋白在真菌中的表达114

(一)工业用酶115

(二)医疗用蛋白酶118

五、展望119

一、历史回顾125

第七章 昆虫表达系统125

二、最新进展127

(一)重组病毒获得的技术途径及转移载体的发展127

(二)病毒载体的改进130

(三)昆虫细胞培养技术和稳定表达系统131

(四)自主式昆虫宿主反应器132

(五)杆状病毒在蛋白质结构和功能上的研究132

(六)昆虫病毒表达系统用于多肽药物和疫苗研制133

三、今后方向134

一、概述139

第八章 哺乳动物细胞表达系统139

二、哺乳动物细胞表达系统140

(一)宿主细胞140

(二)表达载体的构建和常用的细胞表达系统142

(三)高表达细胞株的基因共扩增和筛选方法149

三、展望150

(一)改进表达载体，提高表达水平和产量150

(二)利用代谢工程，改进培养工艺，降低生产成本152

(三)抑制细胞凋亡，延长培养周期153

(四)采用“糖基化”工程，提高产品质量154

(一)转基因动物发展简史159

一、转基因动物概述159

第九章 转基因动物与基因表达159

(二)什么是转基因动物160

(三)有关转基因动物的伦理学问题160

二、转基因方法160

(一)显微注射161

(二)通过动物体细胞克隆生产转基因动物162

(三)其他转基因方法164

三、基因整合165

(一)随机整合165

(二)同源重组168

(一)组织特异性表达169

四、动物基因表达的基础知识169

(二)染色质的结构170

(三)真核基因的表达过程171

五、外源基因的表达175

(一)真核基因表达的调控序列175

(二)表达结构的构建和功能域转移178

六、转基因动物在生物工程产业中的应用前景179

(一)提高家畜的生长速度和饲料转化效率179

(二)生产药用蛋白质179

(三)人工改良牛奶180

(四)器官供应来源180

二、基本原理、方法184

(一)转化方法184

第十章 植物生物反应器184

一、引言184

(二)转基因的构建185

三、进展、问题与对策186

(一)国内外研究、应用进展186

(二)问题与对策190

四、总结194

第十一章 基因治疗中的基因表达问题196

一、基因治疗概况196

(一)基因治疗的概念和适应症196

(二)基因治疗的策略197

(三)临床项目的现状与评价197

(一)病毒载体198

二、基因治疗载体系统的种类和特点198

(二)非病毒载体201

(三)基因导人体内新途径202

三、靶向性问题203

(一)靶向导入型载体203

(二)靶向性表达206

四、基因表达调控问题207

(一)可诱导表达系统207

(二)特异反应性启动子诱导表达系统209

(三)调控序列对基因表达的影响210

(四)目的基因体内长期表达的问题211

五、小结与展望212

一、基因重组菌的稳定性215

第十二章 基因表达与发酵215

(一)培养过程中重组菌稳定性对群体组成变化的影响216

(二)培养条件对稳定性的影响217

二、影响外源基因表达的因素221

(一)培养基221

(二)比生长速率221

(三)溶氧223

(四)温度224

(五)外源基因表达的诱导强度224

(六)代谢副产物的影响224

三、发酵过程的优化和控制225

(一)高密度培养225

(七)重组菌的稳定性225

(二)代谢副产物生成的防止227

(三)发酵过程的控制230

(四)培养的操作方式232

(五)展望233

第十三章 基因表达技术中的序列数据分析方法237

一、前言237

二、序列数据分析方法的概述238

(一)基因工程实验中的模拟240

(二)PCR的计算机设计方法241

(三)序列比较方法248

(四)外源基因表达水平的分析263

(五)蛋白质性质的分析267