㈠ 植物的轉基因有哪些方法
目前已發展了許多用於植物基因轉化的方法,這些方法可分為三大類:一類是載體介導的轉化方法,即將目的基因插入到農桿菌的質粒或病毒的DNA等載體分子上,隨著載體DNA的轉移而將目的基因導入到植物基因組中,農桿菌介導和病毒介導法就屬於這種方法;
第二類為基因直接導入法,是指通過物理或化學的方法直接將外源目的基因導入植物的基因組中,物理方法包括基因槍轉化法、電激轉化法、超聲波法、顯微注射法和激光微束法等;化學方法有PEG介導轉化方法和脂質體法等;
第三類為種質系統法,這包括花粉管通道法、生殖細胞侵染法、胚囊和子房注射法等。
㈡ 在動物基因過程中,基因導入的方法有哪些
1 物理方法
DNA直接注射法、顆粒轟擊技術。
2 化學方法
脂質體載體、受體介導法。
3 生物學方法
主要通過構建病毒載體來完成。如逆轉錄病毒、腺病毒、單純皰疹病毒、腺相關病毒、痘苗病毒、桿狀病毒。
㈢ 細菌基因轉移與重組的方式有哪些
細菌基因的轉移與重組的方式有轉化、轉導、溶原性轉換、接合。
1、轉化:受體菌直接攝取供體菌游離的DNA段,從而獲得新的遺傳性狀。
2、轉導:以溫和噬菌體為載體,將供體菌的遺傳物質轉移到受體菌中去,使受體菌獲得新的遺傳性狀。
3、接合:是指細菌通過性菌毛將遺傳物質(主要為質粒)從供體菌轉移給受體菌,使受體菌獲得新的遺傳性狀。
4、溶原性轉換:是由於溫和噬菌體的DNA(前噬菌體)整合到宿主菌的染色體DNA後,使細菌的基因型發生改變,從而獲得新的遺傳性狀。
(3)基因轉移常用的物理方法有擴展閱讀:
細菌基因的轉移與重組屬於細菌變異。細菌從外源取得DNA,並與自身染色體DNA進行重組,引起細菌原有基因組的改變,導致細菌遺傳性狀的改變。
細菌變異現象在臨床上的實際意義:
1、診斷:應注意細菌的變異株,以免誤診,漏診。
2、治療:為提高抗菌葯物療效,防止耐葯菌株的出現與擴散,在治療前應先做葯敏實驗。
3、預防:用人工方法使病原出產生變異,減低毒力,保存免疫原性,制備減霉活疫苗,預防傳染病。
㈣ 將外源基因導入原核細胞或真核細胞分別有哪些方法
1 物理方法
1.1 DNA直接注射法: 是目的基因導入的最簡單方法, 但注入量有限, 能夠接觸到的腫瘤細胞有限,故獲得的腫瘤細胞轉化率很低, 多通過腫瘤局部多點注射給葯。
1.2 顆粒轟擊技術:將目的基因包被金屬以後,利用高壓發射裝置, 加速包裹目的基因的金屬顆粒進入細胞,從而提高腫瘤細胞的轉化率。
2 化學方法
即用化學方法構建非病毒載體系統,借之完成基因轉導。主要包括以下兩種。
2.1 脂質體載體:方法具有安全、簡單、低毒、無免疫原性等優點,適用於注射方法進行器官靶向性轉移並有一定的轉移效率。是除病毒載體轉移方法之外的另一種有價值的體內基因轉移方法。多用於體外轉化細胞,或通過瘤組織內注射〔1〕進行體內轉化,並已有少數臨床應用的報告。目前常用的是陽離子脂質體(商品名為Lipofectin)。它可自發的與DNA形成復合物,保護外源DNA不被核酸酶降解,具有制備簡單、安全無毒、無免疫原性、重復性、對基因片段大小無限制且轉染操作方便等優點。由於它可與細胞膜直接融合而能有效地避免溶酶體破壞,故遠比傳統的脂質體效率高。缺點是靶向性有限。Nishikawa等〔2〕從BALB/c小鼠的尾靜脈注射以熒光素酶基因為報告基因的質粒DNA-脂質體復合物, 發現肺、肝、脾等器官組織中都有熒光素酶基因及其產物,持續表達超過3個月。常規脂質體易被網狀內皮系統(RES)細胞攝取,在巨噬細胞本身可成為靶細胞的部位,RES的這種親合性是有利的。Hasegawa等〔3〕採用日本血凝病毒( hemagglutinating virus of Japan , HVJ)脂質體為載體,用HSV-tk/Gcv系統治療肝癌發現,在體外試驗中當Gcv的濃度100microg/ml時幾乎所有腫瘤均被殺死,甚至當轉導率只有20%時,也有1/3腫瘤被消滅。此方法重復應用效果更佳,且皮下注射未見明顯的炎症反應。
2.2 受體介導法:利用肝細胞上富含轉移因子和糖蛋白受體的特點,人工合成多聚陽離子氨基酸,進而連接轉移因子(或糖蛋白)和目的基因構成復合物,通過與肝細胞表面的受體結合來實現目的基因的轉移。此法靶向性好,但受體介導的內吞小泡會被轉運到溶酶體,易被溶酶體降解而造成目的基因表達時間短暫,表達效率低下。利用氯哇抑制溶酶體酶或腺病毒與內吞小泡相融合而將其破壞釋放出外源DNA,可提高轉化效率。
3 生物學方法
主要通過構建病毒載體來完成。
3.1 逆轉錄病毒(retrovirus,Rv):構建簡單,裝載外源基因容量最大達8kb,整合入宿主細胞基因組而無病毒蛋白表達。但僅能感染分裂期細胞,體外製備滴度較低,且其隨機整合有引起「插入性突變」的可能〔4〕。
3.2 腺病毒(adenovirus, Adv): 為近年肝細胞肝癌基因治療中報告最多的一種病毒載體〔5〕。體外製備滴度較大 ,裝載外源基因容量最大達35kb,不整合入宿主細胞基因組因而避免插入突變的危險,能感染分裂細胞和非分裂細胞。但易引起宿主免疫反應而使轉染效率下降,且大劑量靜脈給予可導致嚴重的肝臟炎症反應,因此通過全身給葯受到限制。Nagao等〔6〕發現瘤內注射重組Adv後,目的基因可有效表達,但表達時間短暫,重復注射後表達效率降低且誘發體液和細胞免疫反應。
3.3 單純皰疹病毒:單純皰疹病毒(herps simplex virus,HSV)對非分裂細胞有天然的親合力,裝載外源基因容量達30kb,體外製備滴度接近腺病毒。但構建時難以除去與裂解細胞有關的基因而對細胞毒性大〔7〕。
3.4 腺相關病毒:腺相關病毒(adeno-associated virus,AAV)在人類不引起任何病理性後果,它能感染非分裂S相細胞,還能將基因轉人非周期(noncyling)腫瘤細胞。AAV是一種缺陷前病毒,對人類無致病性。能用於運載外源性重組基因組,已應用於肝和肝癌細胞的治療基因轉移〔8〕。
3.5 其他病毒:痘苗病毒〔9〕(vaccini virus)可以獨立在細胞之中復制和轉錄,並能以較強的方式表達多個腫瘤抗原。桿狀病毒〔10〕(bacul virus)能夠感染肝細胞和肝腫瘤細胞,並能增強肝細胞腫瘤壞死因子a(TNFa)、IL-1a、IL-lβ的表達。
㈤ 要將外源基因轉入到生物體中包括哪些主要步驟
1、獲取目的基因 2、形成重組DNA分子 3、將重組DNA分子導入受體細胞 4、篩選含有目的基因的受體細胞 5、目的基因表達
工具:限制性核酸內切酶(切割磷酸二酯鍵)、DNA連接酶(鏈接磷酸二酯鍵)、載體(主 要為質粒、原核小型環狀DNA)
獲取目的基因:若序列已知則用PCR擴增或化學方法合成:若序列未知則建立基因文庫,從中獲取
形成重組DNA分子:用同一限制性核酸內切酶切割質粒和目的基因形成相同的粘性末端,再用目的基因鏈接
將重組DNA分子導入受體細胞:若受體為動物用顯微注射法:若受體為植物用農桿菌轉化法或花粉管法:若受體為微生物用氯化鈣處理法(增加細胞壁通透性)
篩選含有目的基因的受體細胞:利用載體上的標記基因進行篩選
目的基因表達:個體水平上的性狀,分子水平上的相應蛋白質、mRNA