第十三章 基因工程PPT.pptVIP

第十三章 病毒基因工程;目前病 毒基因 工程正 沿着二 个方向 发展 ;第一节 病毒载体 第二节 基因工程病毒疫苗 第三节 病毒与基因治疗 第四节 病毒与生物防治;第一节 病毒载体;一、动物病毒载体;2、痘苗病毒载体 属于感染哺乳动物细胞的双链线性DNA病毒，基因组在180kb左右，其中30kb左右为非必需区，可以被外源DNA片段取代而不影响复制与增殖。 特点： * 容易培养，相当稳定，能在大多数哺乳动物细胞 中复制繁殖。 * 由于其基因组很大，因此只能先将目的基因克隆 到转移载体上，然后将充足转移载体与野生性痘 苗病毒DNA共转染哺乳动物细胞，在细胞内发 生同源重组而获得重组痘苗病毒。 * 高效，能同时预防几种病原物引起的传染病。 ;3、反转录病毒载体 为单链RNA病毒，可高效感染许多宿主细胞。 病毒进入细胞后，其基因组RNA反转录成双链DNA，DNA进入宿主细胞核并整合在染色体上，且以此为模板合成病毒蛋白及子代基因组RNA，然后装配成病毒颗粒。 反转录基因组含3个最重要的基因: gag (编码核心蛋白) pol (编码转录酶) env (编码病毒外膜蛋白) 依次由5’向3’方向排列。Env基因中含有病毒包装 所必须的序列 两端存在长末端重复区（LTR），用于介导病毒的整合。; 4、腺病毒载体 其基因组为线状双链DNA。能广泛感染各种分化或未分化的哺乳动物细胞。基因组长36kb，两段各有一个反向末段重复序列(ITR)，ITR内侧为病毒包装信号。 基因组上分布着4个承担调节功能的早期基因→E1、 E2、E3、E4和1个编码结构蛋白的晚期基因 缺点: 能诱导机体产生免疫反应，并存在安全性问题。 通过改造，目前腺病毒载体已经被广泛用于蛋白质 表达、RNA干扰、基因治疗载体、肿瘤治疗和疫苗的 研制等。 ;5、单纯疱疹病毒载体(HSV) 中等大小的双链DNA病毒，有囊膜，外形呈二十面体对称，直径120-200nm 优点： ①基因组庞大，并已完成全序列测定，只用于大范围基因操作，可插入30kb以上的外源DNA。 ②可感染脊椎动物多种类型的细胞，具有嗜神???性，为目前唯一适合于神经细胞的病毒载体。 ③在神经元内能进入潜伏状态，部分基因可保持转录活性而不影响神经元的正常功能。 ;HSV载体分为两大类: ①重组质粒型载体 优点：构建过程相对简单 缺点：重组质粒DNA携带外源基因的容量有限，而且包装效率不如病毒 DNA ②重组病毒型载体 直接利用经改造的病毒基因组作为载体。 优点：在神经元内能真正进入潜伏状态，能携带多个外源基因，无须辅助病毒，传递效率相当高。 缺点：病毒基因组内的毒性元件和转录因子可能影响细胞代谢乃至杀死细胞，外源基因表达水平低。;6、杆状病毒载体 基因组为双链闭合环状DNA，大小为90-180kb，在自然界中仅感染节肢动物。具有高度的宿主特异性，对人和哺乳动物十分安全，常做生物杀虫剂。 (1) 杆状病毒表达载体的强启动子 多角蛋白启动子 (2) 外源基因插入杆状病毒载体的方式 将转移载体和亲本病毒进行同源重组 ;(3) 杆状病毒载体的优点： ① 载体安全性高 ② 具有克隆大片段外源基因能力 ③ 表达效率高 ④ 表达产物具有正确的后加工 ⑤ 病毒具有自主感染性 ⑥ 能成为虫体生物反应器;二、植物病毒载体; 植物病毒载体主要有置换型载体、插入型载体和互补型载体3种类型。 置换型载体即用外源基因置换植物病毒基因组复制和繁殖的非必需区。 插入型载体的构建方式是将外源编码序列插入病毒基因组不重要的非编码区,以避免对病毒的复制或移动造成不利影响。 互补型载体是将外源基因插入缺陷型病毒或用外源基因置换病毒的某个基因,在构建互补型载体时,一些重要基因也被外源基因置换或插入。;三、噬菌体载体;第二节 基因工程病毒疫苗;传统疫苗在疾病的预防中有局限性; 从20世纪80年代中期开始，DNA重组技术的日益成熟为制造新一代重组疫苗提供了崭新的方法，研究人员可用基因工程技术改造、设计和生产理想的疫苗。 1、通过删除野生型病毒中毒性基因制备弱 毒疫苗。 2、活体重组疫苗。;第三节 病毒与基因治疗;概念: 基因