基因工程与生活应用

基因工程與生活應用齊肖琪老師本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣2.5版授權釋出第4單元：基因工程與生活應用Flickrkatmresearch糖類與磷酸骨架（Sugar-phosphatebackbone）WikiBoumphreyfrDNA雙股螺旋一個核苷酸質體(Plasmid)細菌除了主要的基因體(genomicDNA),還有一至數個質體DNA(plasmidDNA)WikiAdenosine限制酶(Restrictionenzymes)-有一定的辨識序列,及一定的切割位置接合酶(DNAligase)重組DNA(recombinantDNA)TTAATTAAAATTAATTTTAAAATTTTAAAATTGeneticEngineering(基因工程)臺灣大學齊肖琪(Vector可以是Plasmid也可以是病毒)如何篩選轉殖成功的載體(vector)?有活性的LacZ酵素完整的LacZ基因藍色菌落含有LacZ酵素可作用之基質培養基(X-gal)LacZ基因由於中間插入外來基音而失去功效,所以無法分解基質,故長出來的菌落為白色臺灣大學齊肖琪如何確認所篩到的載體帶有正確外源基因?用一小段已知序列的核酸，標示之後當作探針(probe)，與質體DNA進行雜合(hybridization)反應，如果這兩個序列內容互補,就一定能雜合成功而被辨識出來.coloniescontaininggeneofinterest臺灣大學齊肖琪DNA資料庫(DNALibraries)–基因體資料庫(genomiclibrary)DNAfragmentsfromsourceDNA臺灣大學齊肖琪限制性片段多態性(RestrictionFragmentLengthPolymorphisms，RFLP)可當作DNA指紋同源染色體管同一性狀之對偶基因WikiMnolf電泳結果實際照WikiRetama基因工程應用於農業，清除污染，疾病治療,促進成長等等臺灣大學齊肖琪基因工程的應用將接了特定基因的質體DNA送入Ecoli去表現所要的蛋白質產物可以用發酵槽大量培養EcoliWikiKarelSchmiedbergerml植物的基因轉殖以TiPlasmid當DNA載體臺灣大學齊肖琪用無害的痘病毒當DNA載體，接入目標病毒的一段基因，再送入人體去表現目標病毒的蛋白質，可當作疫苗使人的免疫系統對它產生抗體。無致病性但會感染人的病毒有致病性的病毒臺灣大學齊肖琪基因工程在農業上的應用增加轉殖作物對蟲害的抗性insertgenesencodingproteinsharmfultoinsects增加牛乳產量或換肉率增加轉殖基因食品的含鐵量或某種營養素WikiSkryabinBVetal.WikiSkryabinBVetal.WikiUrvilleDjasimFlickrDimitryB含有胡蘿蔔素基因的轉殖稻米(transgenicrice)可以改善東南亞約70%五歲以下兒童Vit.A缺乏症黃金米的發明者GMO(基因改造生物品)WikiPeterBeyer以無性生殖複製動物把體細胞的基因體(2N)殖入去核的卵細胞(Wilmut’sAnimalCloningExperiment)乳腺細胞體外培養（核內有2N染色體）芬多絲母羊（核的提供者）史考特黑臉母羊（細胞質提供者）將卵細胞的核取出將乳腺細胞核植入無核的卵細胞中並電擊刺激細胞分裂刺激受核的卵細胞分裂，把胚胎細胞再殖入代理孕母的子宮中去完成發育Q:出生後的桃莉究竟像那隻羊?A:貢獻核,B:貢獻卵,C:貢獻子宮電擊刺激囊胚發育送入代理孕母子宮桃莉羊的誕生WikiToniBarros內細胞群(ICM)囊胚期(blastula)-這時期的胚胎細胞尚未分化細胞分化受精卵細胞分裂但未分化(stemcells)細胞外型尚未改變但細胞命運已決定(血球原始細胞)細胞外型分化完全(紅血球,白血球)胚胎幹細胞(ESC):未分化的胚胎細胞WikiMikeJones用特殊環境因子誘導幹細胞往指定方向分化，得到所要的組織，然後殖入個體。需要解決不同個體之間的組織相容性，否則會有排斥反應。殖入病患體內，應用於醫療WikiMikeJones探討問題基因改造的生物對環境可能產生的影響?GMO食品的安全性如何?理由?基因轉殖生物與無性繁殖的生物是兩件事無性繁殖的動物至今發現那些問題?優缺點?無性繁殖的人會產生那些倫理問題?幹細胞可來自早期胚胎，早期胚胎是不是一個生命個體?你贊成使用嗎?臍帶血為何受到重視?基因治療?標靶治療?無性生殖的株化(cloned)動物提供細胞核的細胞來源胚胎幹細胞(ESC)出生時臍帶血中的胎盤細胞體細胞基因治療可用胚胎幹細胞(ESC)殖入目標基因，篩選確認有基因標的之ESC，取核，殖入去核卵，分裂發育，殖入代理孕母。把好的基因殖入病兆組織，替換壞的基因。壞掉的基因正常的基因正常的基因置換式基因修捕影片教學基因工程(Geneticsolution)(Discovery)探討基因療法的成功案例探討基因改造可能引發的不良影響及”終極”醫療工具所產生的利弊得失版權聲明作品授權條件作者/來源WikiCnickelfr:Chromosome.gif2010/05/08visitedFlickrkatmresearch@N03/3339221708/2010/05/08visitedWikiBoumphreyfr:Dna_strand.png2010/05/09visitedWikiuser:AutisticPsycho2:DNA-structure-and-bases.png2010/05/09visitedWikiAdenosine:Conjugation.svg2010/06/11visitedWikiSeanMack:DNA_Under_electron_microscope_Image_3576B-PH.jpg2010/06/11visitedWikiTinastella:Restriction_enzyme_Eco_RI.JPG2010/06/19visited版權聲明作品授權條件作者/來源WikiMnolf:Gel_electrophoresis_2.jpg2010/06/19visitedWikiRetama:RFLP_mapping.svg2010/06/19visitedWikiKarelSchmiedbergerml:Animal_cells_cultivation_in_fermenter.JPG2010/06/20visitedWikiSkryabinBV,GubarLV,SeegerB,PfeifferJ,HandelS,etal.:PWS_mice.jpg2010/06/20visitedWikiUrvilleDjasim:WLANL_-_Urville_Djasim_-_Stier_Herman_-_Herman_the_Bull_(2).jpg/2010/06/20visitedFlickrDimitryB://en.wikipedia.org/wiki/File:Dolly_clone.svg2010/06/20visited版權聲明作品授權條件作者/來源WikiToniBarros:Dolly_face_closeup.jpg2010/06/20visitedWikiuser:GBuilder:Cell_differentiation.gif2010/06/20visitedWikiMikeJones:Stem_cells_diagram.png2010/06/20visitedWikiPeterBeyer:Prof_Peter_Beyer.jpg2010/06/20visited臺灣大學齊肖琪臺灣大學齊肖琪臺灣大學齊肖琪版權聲明作品授權條件作者/來源臺灣大學齊肖琪臺灣大學齊肖琪臺灣大學齊肖琪臺灣大學齊肖琪