酶的應(yīng)用ppt課件

《酶的應(yīng)用ppt課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《酶的應(yīng)用ppt課件（88頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、酶的應(yīng)用 1 “綠色健康，“酶”力無限 醫(yī)藥、洗滌劑、紡織、淀粉制糖、發(fā)酵、酒精、食 品（包括果蔬汁、啤酒釀造、谷物食品、蛋白水解 、和功能食品以及食用油脂）、飼料、皮革、造紙 和化工等工業(yè)領(lǐng)域 2 +執(zhí)行具體的生理功能-唾液、胃液中的消化酶，凝血 酶等 +清除有害物質(zhì),起保衛(wèi)作用-過氧化物酶，超氧化物岐 化酶等 +協(xié)同激素等生理活性物質(zhì)在體內(nèi)發(fā)揮信號(hào)轉(zhuǎn)換,傳遞 與放大作用,調(diào)節(jié)生理功能-蛋白激酶 +催化代謝反應(yīng),建立各種各樣代謝體系與代謝途徑-葡 萄糖、氨基酸、核酸代謝 3 +基因工程工具酶 +基因組學(xué) +蛋白組學(xué) 4 1、酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 2、酶在食品方面的應(yīng)用 3、酶在輕工、化工方面的

2、應(yīng)用 4、酶在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用 Go Go Go Go 5、酶在生物技術(shù)方面的應(yīng)用 Go 5 +1、酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 +用酶進(jìn)行疾病的診斷 +用酶進(jìn)行疾病的治療 +用酶制造各種藥物 6 +1、酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 +1）、酶在疾病診斷方面的應(yīng)用 +(1)、通過酶活力變化進(jìn)行疾病診斷 +(2)、用酶測(cè)定物質(zhì)的量的變化進(jìn)行疾病診斷 7 酶疾病與酶活力變化 淀粉酶胰臟疾病，腎臟 疾病時(shí)升高；肝病時(shí)下降 膽堿酯酶肝病、肝硬化、有機(jī)磷中毒、風(fēng)濕等，活力下降 酸性磷酸酶前列腺癌、肝炎、紅血球病變時(shí) ，活力升高 堿性磷酸酶佝僂病、軟骨化病、骨瘤、甲狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)時(shí) ，活力升高；軟骨發(fā)育不全等，活力下降 谷丙

3、轉(zhuǎn)氨酶/谷草轉(zhuǎn)氨酶肝病、心肌梗塞等，活力升高 -谷氨酰轉(zhuǎn)肽 酶（- GT） 原發(fā)性和繼發(fā) 性肝癌，活力增高至200單位以上，阻塞性黃疸、肝硬化、膽道癌等，血清中 酶活力升高 醛縮酶急性傳染性肝炎、心肌梗塞，血清中酶活力顯著升高 胃蛋白酶胃癌，活力升高；十二指腸潰瘍 ，活力下降 磷酸葡糖變位酶肝炎、癌癥，活力升高 乳酸脫氫酶肝癌、急性肝炎、心肌梗塞，活力顯著升高；肝硬化，活力正常 端粒酶癌細(xì)胞中含有端粒酶，正常體細(xì)胞內(nèi)沒有端粒酶活性 山梨醇脫氫酶（SDH）急性肝炎，活力顯著提高 脂肪酶急性胰腺炎，活力明顯增高，胰腺癌、膽管炎患者，活力升高 肌酸磷酸激酶（CK）心肌梗塞，活力顯著升高；肌炎、肌肉創(chuàng)

4、傷 ，活力升高 羥基丁酸脫氫酶心肌梗塞、心肌炎，活力增高 磷酸己糖異構(gòu)酶急性肝炎，活力極度升高；心肌梗塞、急性腎炎，腦溢血，活力明顯升高 鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn) 移酶急性肝炎，活力急速增高；肝癌，活力明顯升高 乳酸脫氫酶同工酶心肌梗塞、惡性貧血，LDH1增高；白血病、肌肉萎縮，LDH2增高；白血病、淋巴肉瘤、肺 癌，LDH3增高；轉(zhuǎn)移性肝癌、結(jié)腸 癌，LDH4增高；肝炎、原發(fā)性肝癌、脂肪肝、心肌梗塞 、外傷、骨折，LDH5增高 葡萄糖氧化酶測(cè)定血糖含量，診斷糖尿病 亮氨酸氨肽酶（LAP）肝癌、陰道癌、阻塞性黃疸，活力明顯升高 8 體檢表中有關(guān)酶的選項(xiàng) 9 酶測(cè)定的物質(zhì)用 途 葡萄糖氧化酶葡萄糖測(cè)定血

5、糖、尿糖，診斷糖尿病 葡萄糖氧化酶+過氧化物酶葡萄糖測(cè)定血糖、尿糖，診斷糖尿病 尿素酶尿素測(cè)定血液、尿液中尿素的量， 診斷肝臟、腎臟 病變 谷氨酰胺酶谷氨酰胺測(cè)定腦脊液中谷氨酰胺的量， 診斷肝昏迷、肝硬化 膽固醇氧化酶膽固醇測(cè)定膽固醇含量，診斷高血脂等 DNA聚合酶基因通過基因擴(kuò)增，基因測(cè)序， 診斷基因變異、檢測(cè) 癌基因 10 PKU苯丙酮尿癥 腦發(fā)育受阻，嚴(yán)重腦 力呆滯。 苯丙氨酸代謝途徑關(guān)系到三種遺傳病 11 +1、酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 +1）、酶在疾病診斷方面的應(yīng)用 +苯丙酮尿癥(PKU)的檢測(cè) +PKU臨床表現(xiàn)為智力低下、癲癇、精神情緒異常等 癥狀，患者主要是新生兒。全球大約每10000

6、人中 就有1名患者。中國PKU患者已經(jīng)達(dá)到約四萬人， 每年新增患兒2000多人。河北省自2006-2008年三 年篩查了新生兒1530000例，其中有604人確診為 PKU患者，發(fā)病率高達(dá)1/2500。 12 13 +1、酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 +1）、酶在疾病診斷方面的應(yīng)用 +苯丙酮尿癥(PKU)的檢測(cè) +發(fā)病機(jī)理：由于肝臟苯丙氨酸羥化酶缺乏或活性 減低而導(dǎo)致苯丙氨酸代謝障礙的一種遺傳性疾病 。 14 +1、酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 +苯丙酮尿癥(PKU)的防治 15 +1、酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 +1）、酶在疾病診斷方面的應(yīng)用 +苯丙酮尿癥(PKU)的檢測(cè) +在苯丙氨酸解氨酶（PAL)作用下檢測(cè)血液 中

7、的苯丙氨酸的含量。 16 +1、酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 +2）、酶在疾病治療方面的應(yīng)用 17 酶 名來 源用 途 淀粉酶胰臟、麥芽、微生物治療消化不良，食欲不振 蛋白酶胰臟、胃、植物、微生物治療消化不良，食欲不振，消炎，消腫，除去壞死組 織，促進(jìn)創(chuàng)傷 愈合，降低血壓 脂肪酶胰臟、微生物治療消化不良，食欲不振 纖維素酶霉菌治療消化不良，食欲不振 溶菌酶蛋清、細(xì)菌治療各種細(xì)菌性和病毒性疾病 尿激酶人尿治療心肌梗塞，結(jié)膜下出血，黃斑部出血 鏈激酶鏈球菌治療血栓性靜脈炎，咳痰，血腫，下出血，骨折 青霉素酶蠟狀芽孢桿菌治療青霉素引起的變態(tài)反應(yīng) L-天冬酰胺酶大腸桿菌治療白血病 超氧化物歧化酶微生物，植物，動(dòng)

8、物預(yù)防輻射損傷，治療紅斑狼瘡，皮肌炎，結(jié)腸炎 凝血酶動(dòng)物，蛇，細(xì)菌，酵母等治療各種出血病 膠原酶細(xì)菌分解膠原，消炎，化膿，脫痂，治療潰瘍 右旋糖酐酶微生物預(yù)防齲齒 膽堿酯酶細(xì)菌治療皮膚病，支氣管炎，氣喘 溶纖酶蚯蚓溶血栓 彈性蛋白酶胰臟治療動(dòng)脈硬化，降血脂 核糖核酸酶胰臟抗感染，祛痰，治肝癌 尿酸酶牛腎治療痛風(fēng) 18 酪氨酸酶治 療白斑病 19 L-天冬酰胺酶 治療白血病 20 溶菌酶 21 栓溶酶類與心血管疾病 22 凝血酶 23 +健美生消化酶幫助腸胃蠕動(dòng) 【產(chǎn)品規(guī)格】90片瓶 【食用方法】成人每日3片，隨主餐服用 【成分(每片含)】 1)消化蛋白質(zhì)：木瓜蛋白酶50毫克、菠蘿蛋白酶30毫克

9、 ； 2)消化脂肪：脂肪酶30毫克； 3)消化碳水化合物/淀粉：淀粉酶50毫克； 4)消化乳制品：乳糖酶30毫克； 5)消化纖維：纖維素酶15毫克。 另含：能抑制過多胃酸的葡萄糖酸鈣，能緩解反胃薄 荷葉和茴香 【適用人群】 消化不良者 腸胃疾病患者 大病初愈者 消化酶類 24 SOD 25 美國醫(yī)學(xué)家WF安德森等人對(duì)腺 苷脫氨酶缺乏癥（ADA缺乏癥）的 基因治療，是世界上第一個(gè)基因治 療成功的范例。 1990 1990年年9 9月月1414日，安德森對(duì)一例患日，安德森對(duì)一例患ADAADA缺乏癥的缺乏癥的4 4歲歲 女孩謝德爾進(jìn)行基因治療。這個(gè)女孩謝德爾進(jìn)行基因治療。這個(gè)4 4歲女孩由于遺傳基因

10、歲女孩由于遺傳基因 有缺陷，自身不能生產(chǎn)有缺陷，自身不能生產(chǎn)ADAADA，先天性免疫功能不全，先天性免疫功能不全， 只能生活在無菌的隔離帳里。他們將含有這個(gè)女孩自只能生活在無菌的隔離帳里。他們將含有這個(gè)女孩自 己的白血球的溶液輸入她左臂的一條靜脈血管中，這己的白血球的溶液輸入她左臂的一條靜脈血管中，這 種白血球都已經(jīng)過改造，有缺陷的基因已經(jīng)被健康的種白血球都已經(jīng)過改造，有缺陷的基因已經(jīng)被健康的 基因所替代。在以后的基因所替代。在以后的1010個(gè)月內(nèi)她又接受了個(gè)月內(nèi)她又接受了7 7次這樣的次這樣的 治療，同時(shí)也接受酶治療。經(jīng)治療后，免疫功能日趨治療，同時(shí)也接受酶治療。經(jīng)治療后，免疫功能日趨 健全

11、，能夠走出隔離帳，過上了正常人的生活。健全，能夠走出隔離帳，過上了正常人的生活。 謝德爾，1999 26 +1、酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 +3）、酶醫(yī)藥制造在方面的應(yīng)用 27 酶主要來源用途 青霉素酰化酶微生物制造半合成青霉素和頭孢 菌素 11-羥化酶霉菌制造氫化可的松 L-酪氨酸轉(zhuǎn)氨酶細(xì)菌制造多巴（L-二羥苯丙氨酸） -酪氨酸酶植物制造多巴 -甘露糖苷酶鏈霉菌制造高效鏈霉素 核苷磷酸化酶微生物生產(chǎn)阿拉伯糖腺嘌呤核苷（阿 糖腺苷） ?；被崴饷肝⑸锷a(chǎn)L-氨基酸 5-磷酸二酯酶桔青霉等微生物生產(chǎn)各種核苷酸 多核苷酸磷酸化酶微生物生產(chǎn)聚肌胞，聚肌苷酸 無色桿菌蛋白酶細(xì)菌由豬胰島素（Ala-30）

12、轉(zhuǎn)變?yōu)?人胰島素（Thr-30） 核糖核酸酶微生物生產(chǎn)核苷酸 蛋白酶動(dòng)物、植物、微生物生產(chǎn)L-氨基酸 -葡萄糖苷酶黑曲霉等微生物生產(chǎn)人參皂甙-Rh2 28 青霉素?；概c抗生素改造 29 B 30 31 32 糖尿病,肥胖病患者氨基酸失衡, 腫瘤患者老人,婦女美容美發(fā) L-苯丙氨酸 阿斯巴甜 氨基酸復(fù)合試劑 抗腫瘤藥物 皮膚增白保濕 染發(fā)護(hù)發(fā) 33 20002005199019971984 year 199820022005 y ear 34 生產(chǎn) 方 法 蛋白質(zhì) 水解法 化學(xué)合成法 微生物發(fā)酵法酶法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 工藝簡單 產(chǎn)量極低 提取容易 原料價(jià)格高 收率低， 工藝煩瑣 可利用廉價(jià)原 料

13、產(chǎn)物濃度低， 生產(chǎn)周期長 工藝簡便， 產(chǎn)物濃度、轉(zhuǎn)化 高 酶活穩(wěn)定性差 35 解氨酶基因工程菌 種子培養(yǎng)發(fā)酵培養(yǎng)菌體生物轉(zhuǎn)化 肉桂酸 氨水 提取分離得到苯丙氨酸 36 PAL來源 37 Digest with EcoRI and BamHI Recovery tac Digest with EcoRI, BamHI，SalI and PstI Obtain pal gene with PCR Digest with SalI and PstI 38 39 40 +2、酶在食品方面的應(yīng)用 +1）、酶在食品工業(yè)方面的應(yīng)用 41 酶 名來 源主 要 用 途 淀粉酶枯草桿菌、米曲霉、黑曲霉淀粉液化，制

14、造糊精、葡萄糖、飴糖、果葡糖漿， 淀粉酶麥芽、巨大芽孢桿菌、 多粘芽孢桿菌 制造麥芽，啤酒釀造 糖化酶根霉、黑曲霉、紅曲霉、 內(nèi)孢霉 淀粉糖化，制造葡萄糖、果葡糖 異淀粉酶氣桿菌、假單胞桿菌制造直鏈淀粉、麥芽糖 蛋白酶胰臟、木瓜、枯草桿菌、霉菌啤酒澄清，水解蛋白、多肽、氨基酸 右旋糖酐酶霉菌 糖果生產(chǎn) 果膠酶霉菌 果汁、果酒的澄清 葡萄糖異構(gòu)酶放線菌、細(xì)菌 制造果葡糖、果糖 葡萄糖氧化酶黑曲霉、青霉 蛋白加工、食品保鮮 柑苷酶黑曲霉 水果加工，去除桔汁苦味 橙皮苷酶黑曲霉 防止柑桔罐頭及桔汁出現(xiàn)渾濁 氨基?；该咕⒓?xì)菌 由DL氨基酸生產(chǎn)L氨基酸 天冬氨酸酶大腸桿菌、假單胞桿菌 由反丁烯二酸制

15、造天冬氨酸 磷酸二酯酶桔青霉、米曲霉 降解RNA，生產(chǎn)單核苷酸用作食品增味劑 色氨酸合成酶細(xì)菌 生產(chǎn)色氨酸 核苷磷酸化酶酵母 生產(chǎn)ATP 纖維素酶木霉、青霉 生產(chǎn)葡萄糖 溶菌酶蛋清，微生物 食品殺菌保鮮 42 淀粉酶類與淀粉糖業(yè) 43 44 45 果汁生產(chǎn)與果膠酶 乳制品與凝乳酶 46 +果膠酶可以軟化果 肉組織中的果膠質(zhì) ，使葡萄汁的黏度 下降，原來存在于 葡萄汁中的固形物 失去依托而沉降下 來，以增強(qiáng)澄清效 果，同時(shí)也可加快 過濾速度，提高出 汁率。 47 利用蛋白酶 進(jìn)行啤酒澄 清,糖化酶, 水解酶進(jìn)行 糊化 48 49 +3、酶在輕工化工方面的應(yīng)用 +用酶進(jìn)行原料處理。 +用酶生產(chǎn)各種

16、輕工、化工產(chǎn)品。 +用酶增強(qiáng)產(chǎn)品的使用效果。 50 +3、酶在輕工化工方面的應(yīng)用 +1）、酶在原料處理方面的應(yīng)用 +(1)發(fā)酵原料的處理：淀粉酶、糖化酶等 +(2)紡織原料的處理：蛋白酶在羊毛纖維減量中起 作用。 +(3)制漿、造紙?jiān)系奶幚恚豪w維素酶、木聚糖酶 +(4)生絲的脫膠處理：蛋白酶用于生絲脫膠與絲織 物水洗整理。 51 +3、酶在輕工化工方面的應(yīng)用 +1）、酶在原料處理方面的應(yīng)用 +(5)羊毛的除垢處理：蛋白酶 +(6)皮革的脫毛處理：蛋白酶和纖維素酶 +(7)煙草原料的處理：酚氧化酶處理煙草以降低多酚含 量 +(8)甜菜糖蜜的處理：糖化酶 52 53 生物拋光是一種用纖維素酶改善

17、纖維素纖維 制品表面的整理工藝,以達(dá)到持久的抗起毛起 球并增加織物的光潔度和柔軟度 54 酶水解了毛根部的毛 囊蛋白而使毛松動(dòng)脫 落。蛋白酶分解皮纖 維間質(zhì)中的可溶性蛋 白質(zhì)，使皮纖維進(jìn)一 步松散軟化。 加速蛋白質(zhì)的分解 染色溫度降低 皮革脫毛與軟化 加酶洗滌劑 生絲脫膠與羊毛染色 蛋白酶 回本章目錄 55 +3、酶在輕工化工方面的應(yīng)用 +2)、酶在輕工、化工產(chǎn)品制造方面的應(yīng)用 +利用酶的催化作用可將原料轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧妮p工、 化工產(chǎn)品，也可利用酶的催化作用除去某些不需 要的物質(zhì)而得到所需的產(chǎn)品。 56 +3、酶在輕工化工方面的應(yīng)用 +2)、酶在輕工、化工產(chǎn)品制造方面的應(yīng)用 +(1)酶法生產(chǎn)L氨基

18、酸： +利用酶或固定化酶的催化作用，可以將各種底物轉(zhuǎn)化為L 氨基酸，或?qū)L-氨基酸拆分而生產(chǎn)L氨基酸。 +(2) 酶法生產(chǎn)有機(jī)酸： +各種有機(jī)酸是一類有重要應(yīng)用價(jià)值的輕工、化工產(chǎn)品。通 過酶的催化作用可以生產(chǎn)各種有機(jī)酸。 57 乙酰 -DL Ala L Ala +乙酸 乙酰 -D Ala Aminoacylase 氨 基 酰 化 酶 58 泵 儲(chǔ) 罐 反應(yīng)產(chǎn)物 離心機(jī) 消 旋 反 應(yīng) 器 固定化酶 柱子 晶體 L-Ala L-Ala A-D-Ala A-L-Ala A-D-Ala 59 酶制劑在國外飼料工 業(yè)中得到不斷應(yīng)用， 不僅提高了飼料原料 的轉(zhuǎn)化率，也促進(jìn)了 對(duì)飼料的消化。 植酸酶 B

19、io-Feed Phytase ( Ronozyme P ) 主要用于提高植酸磷的消化率，并相應(yīng)改善鈣和其它礦物元素的 利用率。大大降低了動(dòng)物糞便中磷的排放量，有益環(huán)保。 60 +（3） 酶法制造化工原料： +化工原料的生產(chǎn)通常采用化學(xué)合成法，需要在高 溫高壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。對(duì)設(shè)備的要求高，投 資大，甚至造成環(huán)境污染。如果采用酶催化，則 由于酶具有作用條件溫和等顯著特點(diǎn)，所以可以 在常溫常壓的條件下生產(chǎn)許多化工原料，從而減 少設(shè)備投資，降低生產(chǎn)成本。例如，腈水合酶可 以催化腈類化合物加水，合成丙烯酰胺，煙酰胺 ，5-腈基苯戊胺等重要的化工原料。 61 +（3） 酶法制造化工原料： +加酶增強(qiáng)

20、產(chǎn)品的使用效果 +在某些輕工產(chǎn)品中添加一定量的酶，可以顯著地 增強(qiáng)產(chǎn)品的使用效果。如： +(1)加酶洗滌劑 +(2)加酶牙膏、牙粉和漱口水 +(3)加酶飼料 +(4)加酶護(hù)膚用品 62 63 +4. 酶在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用 +1）、酶在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用： +(1)利用膽堿酯酶檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥污染： +(2)利用乳酸脫氫酶的同工酶監(jiān)測(cè)重金屬污染： +(3)通過-葡聚糖苷酸酶監(jiān)測(cè)大腸桿菌污染： +(4)利用亞硝酸還原酶檢測(cè)水中亞硝酸鹽濃度： 64 +4. 酶在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用 +2）、酶在廢水處理方面的應(yīng)用： +不同的廢水，含有各種不同的物質(zhì)，要根據(jù)所含物質(zhì)的 不同，采用不同的酶進(jìn)行處理。 +有

21、的廢水中含有淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等各種有機(jī)物質(zhì)， 可以在有氧和無氧的條件下用微生物處理，也可以通過固 定化淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等進(jìn)行處理。 +冶金工業(yè)產(chǎn)生的含酚廢水，可以采用固定化酚氧化酶進(jìn) 行處理。 65 +4. 酶在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用 +含有硝酸鹽、亞硝酸鹽的地下水或廢水，可以采 用固定化硝酸還原酶、亞硝酸還原酶和氧化一氮 還原酶進(jìn)行處理。使硝酸根、亞硝酸根逐步還原 ，最終成為氮?dú)狻?66 +4. 酶在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用 +3）、酶在可生物降解材料開發(fā)方面的應(yīng)用： +利用酶在有機(jī)介質(zhì)中的催化作用合成的可生物降 解材料主要有：利用脂肪酶的有機(jī)介質(zhì)催化合成 聚酯類物質(zhì)、聚糖酯類物質(zhì)；利用蛋白酶

22、或脂肪 酶合成多肽類或聚酰胺類物質(zhì)等。 67 n在脂肪酶催化下，己二酸（或癸二酸）與蔗糖在己烷溶液中進(jìn)行 酯化反應(yīng)，能夠生成聚糖酯高聚物： 回本章目錄 68 69 +5. 酶在生物技術(shù)方面的應(yīng)用 +主要包括：酶在除去細(xì)胞壁方 面的應(yīng)用，酶在大分子切割方面 的應(yīng)用以及酶在大分子連接方面 的應(yīng)用。 70 +1）、酶在除去細(xì)胞壁方面的應(yīng)用 +在生物工程方面，很多時(shí)候都需要除去 細(xì)胞壁。 +(1)胞內(nèi)物質(zhì)的提取 +(2)原生質(zhì)體的制備 71 +1）、酶在除去細(xì)胞壁方 面的應(yīng)用 +(1)胞內(nèi)物質(zhì)的提取 +溶壁酶能分解真菌細(xì)胞壁的 多糖。導(dǎo)致破壁 72 +1）、酶在除去細(xì)胞壁方面的應(yīng)用 +(2)原生質(zhì)體的

23、制備 微生物原生質(zhì)體融合是通過兩個(gè)遺傳性狀不同的 親株原生質(zhì)體融合而達(dá)到雜交目的，雙親本原生 質(zhì)體在促融劑作用下相互接觸，融合成一個(gè)細(xì)胞 ，然后核融合，最終強(qiáng)制性地將雙親基因組融合 、DNA交換、重組并產(chǎn)生新性狀。 73 +1）、酶在除去細(xì)胞壁方面的應(yīng)用 +(2)原生質(zhì)體的制備 原生質(zhì)體制備原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體再生 融合子篩選 74 +1）、酶在除去細(xì)胞壁方面 的應(yīng)用 +(2)原生質(zhì)體的制備 75 現(xiàn)代基因工程的創(chuàng)始人P伯格（美國,1926）在1960年以敏銳的科學(xué) 預(yù)見力提出一個(gè)大膽的設(shè)想：是否可以創(chuàng)造出一種人工方法，把外界的遺 傳基因引入動(dòng)物體內(nèi)，以達(dá)到改變遺傳性狀和治療某些疾病的需要呢？

24、 1972年，伯格把兩種病毒的DNA用同一種限制性內(nèi)切酶切割后，再用DNA 連接酶把這兩種DNA分子連接起來，于是產(chǎn)生了一種新的重組DNA分子， 首次實(shí)現(xiàn)兩種不同生物的DNA體外連接，獲得了第一批重組DNA分子，這 標(biāo)志著基因工程技術(shù)的誕生。伯格因此獲得了1980年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 76 +2、酶在大分子切割方面的應(yīng)用 +(1)限制性核酸內(nèi)切酶 +限制性核酸內(nèi)切酶是一類在特定的位點(diǎn)上，催 化雙鏈DNA水解的磷酸二酯酶。 +至今為止已發(fā)現(xiàn)的核酸內(nèi)切酶有300多種，已成 為基因工程中必不可缺的常用工具酶。 +限制性核酸內(nèi)切酶具有高度的專一性。表現(xiàn)在 它能夠識(shí)別雙鏈DNA中的某段堿基的排列順序，并 且

25、只能在某個(gè)特定位點(diǎn)上將DNA分子切開。 77 一些限制性核酸內(nèi)切酶的來源與作用位點(diǎn) 酶識(shí)別 序列與作用位點(diǎn)53來 源 Alu AGCTArthrobacter luteus AvaCPyCGPuGAnabaena vayiabilis BamH GGATCCBacillus amyloliquefaciens Bgl AGATCTBacillu globigii Eco R GAATTCEscherichia coli Rye13 Hae GGCCHacmophilus aegyptius Hind AAGCTTHaemophilus influenzae Hpa GTTAACHacmophi

26、lus parainfluenzae Kpn GGTACCKlebsiella pneumoniae Pst CTGCAGProvidencia stuartii Sal GTCGACStreptomyces albus Sma CCCGGGSerratia marcens Xba TCTAGAXanthomonas badrii Xho CTCGAGXanthomonas holicola 回本章目錄 78 +2、酶在大分子切割方 面的應(yīng)用 +2）、DNA外切核酸酶: +這是一類從脫氧核糖核酸 （DNA）分子末端開始逐 個(gè)除去末端核苷酸的酶。 這些酶中有些可以從DNA 鏈的5末端開始作用，

27、有些從3末端開始作用 ，有些則可同時(shí)作用于 5末端和3末端。 79 +2、酶在大分子切割 方面的應(yīng)用 +3)堿性磷酸酶 +堿性磷酸酶可以除去DNA或 RNA鏈中的5磷酸。在 基因工程中主要用在為防 止質(zhì)粒DNA的自我環(huán)化而除 去5磷酸，或在用32 P 對(duì)DNA或RNA進(jìn)行5末端 標(biāo)記之前除去5磷酸。 80 +3、酶在分子拼接方面的應(yīng)用 +許多酶都具有分子拼接能力，能將兩個(gè)或多個(gè) 分子連接在一起而合成較大的分子。這些酶類在 生物體內(nèi)是至關(guān)重要的，它們催化各種各樣的生 物合成反應(yīng)。 81 +3、酶在分子拼接方面的應(yīng)用 +(1)DNA連接酶 +DNA連接酶是1967年發(fā)現(xiàn)的能使雙鏈DNA的缺口封 閉

28、的酶。它催化DNA片斷的5磷酸基與另一DNA 片斷的3OH生成磷酸二酯鍵。在基因工程中， 主要采用的是T4DNA連接酶，該酶是基因工程中 常用的工具酶。 82 83 +3、酶在分子拼接方面的應(yīng)用 +2)DNA聚合酶 +DNA聚合酶是一類催化DNA復(fù)制和修復(fù)DNA分子損傷的酶。 主要包括大腸桿菌DNA聚合酶，大腸桿菌DNA聚合酶， 大腸桿菌DNA聚合酶和T4DNA聚合酶，水棲耐熱菌DNA 聚合酶等。 +DNA聚合酶的共同特點(diǎn)是：（1）需要模板與引物。（2） 不能起始新的DNA鏈的合成。（3）催化脫氧核苷三磷酸加 到DNA鏈的3OH末端。（4）合成的方向是從5末端 至3末端。 84 +3、酶在分子

29、拼接方 面的應(yīng)用 +2)DNA聚合酶 +PCR技術(shù)的基本過程包 括：雙鏈DNA的變性、 引物與單鏈DNA退火結(jié) 合、引物延伸三個(gè)步 驟。 85 +1971年， 美國麻省理工大學(xué)（MIT）的 Khorana教授提出“經(jīng)過DNA變性，與合適引 物雜交，用DNA聚合酶延伸引物，并不斷重 復(fù)該過程便可克隆tRNA基因”。 + 1983年， 美國Cetus公司的Kary . Mullis 建立。 + 1993年， Kary . Mullis因發(fā)明PCR獲得諾 貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 86 目的基因目的基因基因載體基因載體 重組體重組體 分分 切切 接接 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 篩篩 87 DNA DNA 連接酶連接酶 “ “分子針線分子針線” ” 限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶 “ “分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀 ” ” 88