图(二)是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图。请回答.pptxVIP

2025/07/11

基因工程技术生产人胰岛素

汇报人：_1751851681

CONTENTS

目录

01

基因工程技术原理

02

人胰岛素生产过程

03

技术应用与挑战

基因工程技术原理

01

基因工程概述

基因克隆技术

利用限制酶和连接酶，将目标基因插入载体中，实现基因的克隆和复制。

基因表达系统

通过构建表达载体，将外源基因导入宿主细胞，实现特定蛋白质的生产。

DNA重组技术

限制性内切酶的应用

使用特定的限制性内切酶切割DNA，为插入外源基因做准备。

载体的选择与构建

选择合适的质粒或病毒作为载体，将外源基因插入并构建重组DNA分子。

转化与筛选

将重组DNA导入宿主细胞，通过筛选标记找到成功转化的细胞。

表达与纯化

利用宿主细胞表达外源基因，通过纯化步骤获得目标蛋白，如人胰岛素。

基因克隆过程

基因的提取与分离

利用限制酶切割特定DNA序列，分离出编码胰岛素的基因片段。

载体的选择与重组

将胰岛素基因片段插入质粒载体中，通过转化进入宿主细胞进行复制和表达。

蛋白质表达系统

原核生物表达系统

大肠杆菌是常用的原核生物表达系统，用于生产重组人胰岛素，因其快速繁殖和成本低廉。

真核生物表达系统

酵母和哺乳动物细胞是真核生物表达系统的例子，它们能进行蛋白质的正确折叠和后修饰。

植物表达系统

利用转基因植物生产胰岛素，如烟草，可作为低成本且安全的生物反应器。

昆虫细胞表达系统

利用杆状病毒在昆虫细胞中表达重组蛋白，如人胰岛素，适用于大规模生产。

人胰岛素生产过程

02

胰岛素基因的获取

合成胰岛素基因

科学家通过化学合成方法，根据已知的人胰岛素氨基酸序列，合成相应的DNA序列。

从人类基因组中克隆

利用PCR技术从人类基因组DNA中扩增出胰岛素基因片段，然后进行克隆和测序验证。

载体构建与转化

基因的提取与分离

利用限制性内切酶从人类DNA中提取胰岛素基因，并通过凝胶电泳分离出目标基因片段。

载体的选择与基因插入

选择质粒作为载体，通过DNA连接酶将胰岛素基因片段插入质粒中，形成重组DNA分子。

胰岛素的表达与纯化

01

基因克隆技术

利用PCR和DNA重组技术，科学家可以克隆特定基因，为生产胰岛素奠定基础。

02

基因表达系统

通过构建表达载体，将胰岛素基因导入宿主细胞，实现胰岛素的高效表达和生产。

质量控制与检测

限制性内切酶的应用

利用特定的限制性内切酶切割DNA，为基因片段的插入和重组提供精确的粘合点。

载体的选择和使用

选择合适的质粒或病毒作为载体，将外源基因导入宿主细胞，实现基因的表达。

基因克隆技术

通过PCR扩增目标基因，然后将其克隆到载体中，以大量复制和表达该基因。

基因表达调控

通过启动子、增强子等调控元件控制基因的表达时间和水平，确保生产效率。

技术应用与挑战

03

临床应用前景

基因克隆技术

利用基因克隆技术，从人类DNA中分离出胰岛素基因，为后续生产奠定基础。

合成胰岛素基因

通过化学合成方法，人工构建胰岛素基因序列，用于生产重组人胰岛素。

生产成本与效益分析

01

基因克隆技术

利用基因克隆技术，从人类基因组中分离出胰岛素基因，并进行扩增。

02

合成胰岛素基因

通过化学合成方法，根据已知的胰岛素基因序列，人工合成胰岛素基因。

面临的伦理与法律问题

基因的提取与分离

利用限制酶切割特定DNA序列，分离出编码胰岛素的基因片段。

载体的选择与重组

将胰岛素基因片段插入质粒载体中，通过转化进入宿主细胞进行复制。

未来发展趋势

原核生物表达系统

大肠杆菌是常用的原核表达系统，用于生产重组人胰岛素，因其快速繁殖和简单培养条件。

真核生物表达系统

酵母和哺乳动物细胞是真核表达系统，能进行蛋白质的正确折叠和后翻译修饰，适合复杂蛋白。

植物表达系统

利用转基因植物生产重组蛋白，如烟草，可作为生产人胰岛素的潜在平台，成本较低。

昆虫细胞表达系统

杆状病毒-昆虫细胞系统能高效表达重组蛋白，适用于大规模生产，如生产用于糖尿病治疗的胰岛素。

THEEND

谢谢