转基因动物技术原理与应用
《转基因技术 》课件
技术进步：基 因编辑技术的 不断发展，如 CRISPR/Cas9
等
应用领域扩大： 从农业领域扩 展到医疗、环
保等领域
安全性提高： 加强对转基因 产品的安全性
评估和监管
伦理问题：需 要解决转基因 技术带来的伦 理和社会问题
PART FOUR
转基因食品的定义：通过基因工程 技术将外源基因导入到生物体中， 使其表达出特定的性状
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汇报人：
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
转基因技术：通过基因工程技术将外源基因导入到生物体中，使其表达出特定的性状。
原理：利用DNA重组技术，将目的基因与载体DNA连接，形成重组DNA，然后通过转化系统将重组 DNA导入到受体细胞中，使其表达出特定的性状。
应用：广泛应用于农业、医药、工业等领域，如转基因作物、转基因药物、转基因微生物等。
1982年，美国科学家保 罗·伯格首次将外源基因导 入动物细胞，开启了转基 因动物研究的新篇章
1983年，美国科学家玛 丽-克莱尔·金首次将外源 基因导入植物细胞，标志 着转基因植物研究的开始
1994年，美国科学家马 克·安德森首次将外源基因 导入人类细胞，开启了转 基因人类研究的新篇章
1973年，首次成功将细菌基因转入大肠杆菌 1982年，首次成功将外源基因转入植物细胞 1983年，首次成功将外源基因转入动物细胞 1994年，首次成功将外源基因转入人类细胞 2000年，首次成功将外源基因转入人类胚胎干细胞 2013年，首次成功将外源基因转入人类胚胎干细胞量：通过 转基因技术可以 提高作物的产量， 增加农民收入
减少农药使用： 转基因作物可以 抵抗病虫害，减 少农药使用，降 低环境污染
改善品质：转基 因技术可以改善 作物的品质，提 高农产品的市场 竞争力
转基因原理
转基因原理转基因（GeneticEngineering）是一项现代生物技术，它利用质粒，病毒和其他外源物质来介导遗传材料在生物有机系统之间的传递，从而实现外源基因转移。
转基因是一种最新的技术，它可以让一种生物拥有另一种生物拥有的遗传特征，这可以实现生物改造，从而让人们实现种植更加稳定、高产、优质品种的作物，也可以让病毒对人体的抗性变强。
转基因的原理非常复杂，主要包括这几个步骤：首先，通过使用酶将基因片段从一个生物体中分离出来，然后将基因转移到另一个生物体中；其次，将基因添加到另一个生物的基因组中，使其具有新的遗传特征；最后，利用基因表达调节手段激活和抑制特定基因的表达。
借助这个过程，可以从一种特定生物中转移基因，使其具有另一种特定生物所拥有的特性，也就是“转基因”的原理。
转基因技术可以用来实现人们的一些愿望，比如说改善生活质量和环境。
转基因食品可以通过调节特定基因，使它们具有抗虫草剂、耐高温等特性；另外通过改变特定基因，可以让植物更快地长出根，变得更长、更壮、更抗病；同时也可以让动物具有更多的抗性，比如说抗肿瘤、抗病毒等。
转基因技术也有一定的风险。
一些担心转基因作物会影响土壤营养平衡，影响人类健康，甚至对环境构成潜在的威胁。
此外，这种技术的实施还受到政策的制约，因为转基因食品和新品种动植物的安全性还尚无定论，在目前的技术水平有很大的风险。
因此，在使用转基因技术时，必须要严格控制，确保使用的安全性、有效性、实用性，进行充分的监测和评估，并严格落实环保措施，防止对环境造成污染与损害，保障人类的身心健康。
综上所述，转基因技术是一项先进的技术，它可以实现外源基因转移，进而改善生活质量和环境，但是也会存在一定的风险，因此使用转基因技术时必须要严格控制，确保安全性、有效性、实用性，以及监测和评估，最终来保障人们的身心健康。
转基因的原理及应用
转基因的原理及应用1. 什么是转基因？转基因是指将外源基因导入特定生物体中，并将其加入到目标生物体的基因组中的技术。
通过转基因技术，可以实现在生物体中插入特定的基因，使其拥有某种新的性状或功能。
2. 转基因的原理转基因的原理是通过将外源基因导入目标生物体的细胞中，使其融入到目标生物体的染色体中，从而实现新基因的表达。
具体步骤如下：1.选择目标基因：根据需要的性状或功能，选择目标基因。
2.制备载体：将目标基因载入到适当的载体中，常用的载体有质粒、病毒等。
3.导入细胞：将载有目标基因的载体导入目标生物体的细胞中，常用的方法有基因枪法、电穿孔法等。
4.基因整合：目标基因在细胞中整合到染色体上，被复制和传递给细胞的后代。
5.基因表达：目标基因在目标生物体的细胞中被转录为mRNA，并翻译为蛋白质，从而表达出目标性状或功能。
3. 转基因的应用转基因技术在农业、医药、工业等领域具有广泛的应用。
以下是几个常见的转基因应用示例：1.转基因植物：转基因植物广泛应用于农业领域，其中最著名的应用之一是转基因作物的开发。
通过插入耐草害、抗虫害、耐旱等性状的基因，改良了作物的抗病性、抗虫性以及适应环境能力，提高了农作物的产量和品质。
2.转基因动物：转基因技术也被用于动物遗传改良。
例如，在转基因小鼠中引入人类疾病相关的基因，构建模型来研究人类疾病的机制，加速药物研发进程。
此外，转基因技术还可用于改良畜禽品种，提高其抗病能力、生长速度等。
3.转基因微生物：转基因微生物常用于工业生产，例如利用大肠杆菌进行重组蛋白生产。
通过插入目标基因，使微生物能够高效地合成某种酶或蛋白质，从而简化工艺流程，提高生产效率。
4.转基因药物：转基因技术也被用于医药领域的药物研发。
例如，通过转基因技术生产重组人胰岛素，提供给糖尿病患者使用。
同时，借助转基因技术，还可以生产其他蛋白质药物，如生长因子、抗体药物等。
4. 转基因技术的争议转基因技术虽然在各个领域有广泛的应用，但也引发了一系列争议。
基因工程基础知识基因编辑与转基因技术
基因工程基础知识基因编辑与转基因技术基因工程是一门利用生命科学和工程学的原理与方法，对生物体的基因进行操作和改造的学科。
在基因工程领域，基因编辑和转基因技术是两个重要的研究方向。
本文将从基因工程的基础知识入手，介绍基因编辑和转基因技术的原理、应用和风险等相关内容。
一、基因工程的基础知识在了解基因编辑和转基因技术之前，我们先来了解一些基本的基因工程知识。
1. 基因基因是生物体内遗传信息的基本单位，它决定了生物体形态、结构和功能等方面的特征。
2. DNADNA（脱氧核糖核酸）是一种包含遗传信息的分子，它由若干个核苷酸单元组成。
DNA通过基因来传递遗传信息。
3. 基因组基因组是一个生物体内的所有基因的集合，包括DNA中的编码基因和非编码基因。
4. 重组DNA技术重组DNA技术是一种将不同来源的DNA片段进行拼接，形成新的DNA序列的技术。
它可以用于基因克隆、基因表达和基因检测等方面的研究。
二、基因编辑技术基因编辑技术是指通过人为方式对生物体的基因进行修改和编辑的技术。
目前比较常用的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9系统、TALEN 技术和ZFN技术等。
1. CRISPR-Cas9系统CRISPR-Cas9系统是一种由细菌天然免疫系统演变而来的基因编辑技术。
它利用RNA引导Cas9蛋白精准识别并切割目标DNA，从而实现基因的修改和编辑。
2. TALEN技术TALEN技术是一种利用特定的DNA结合蛋白（TALEN）来实现基因编辑的技术。
TALEN通过与目标基因序列结合，诱导细胞内的DNA修复系统进行修复和编辑。
3. ZFN技术ZFN技术是一种利用锌指蛋白（ZFP）来实现基因编辑的技术。
ZFN通过与目标DNA结合，指导核酸内切酶的活性，从而实现基因的修改和编辑。
基因编辑技术可以用于研究和治疗领域。
例如，科学家可以利用基因编辑技术来研究基因功能和疾病机制，以及开发新的治疗方法。
此外，基因编辑技术还可应用于农业领域，用于改良作物的耐病能力、抗虫性和产量等性状。
转基因动物的概念、原理及应用
转基因动物的概念、原理及应用引言转基因动物技术是一种将外源基因植入到一个物种基因组中的技术，使得其宿主物种具有外来基因中的特性，这些特性可能是有利的、有害的或不变的。
转基因动物在过去几十年得到了广泛的应用，它在各个领域，如医学、物理、化学、生物等发挥了重要作用。
本文将详细阐述转基因动物的概念、原理及应用。
概念转基因动物也被称为转基因实验动物，是指通过基因工程技术，将一种特定的外源基因植入到动物本身基因组中的一种特殊的动物。
转基因实验动物里散发出的基因表达形式或者特性可以延长它们的寿命，或者对它们的生理功能有所改变。
转基因动物可以研究到一些没有被发现的关于物种的特性，还可以用来研究人体某些疾病的发生机制。
原理转基因动物的基本原理是利用基因工程技术将外源基因植入到动物基因组中，使得动物具有外源基因中的特性，以达到我们想要的目的。
首先，转基因动物的研究者需要先从某种物种中取出我们所需要的基因，然后把它们植入到动物本身的基因组中，最后生成一只新的转基因动物。
一般来说，转基因动物会将基因植入到它们的胚胎细胞中或者胚胎内，通过易位器和基因载体等手段使得其他基因能够被引入。
应用转基因动物在医学上有着重要的应用。
例如，经过转基因的小鼠，可以用于研究癌症，心脏病，糖尿病等疾病的形成机制和治疗方法。
除此之外，转基因动物在药物研究方面也有着重要的作用。
它可以用来测试药物的毒性，实验在药物发现和开发过程中发挥着至关重要的作用。
此外，转基因动物还可以用来研究人类疾病的致病机制。
结论转基因动物是一种新兴的技术，它可以用来解决许多医学上的疑难问题，在药物研究方面也发挥着重要的作用。
它不仅可以提高动物的发育能力，而且可以改变动物本身的一些特性，为科学家们的研究提供了丰富的资源，为人类的健康作出了重要的贡献。
制药工程作业：比较转基因动物和转基因植物的技术原理和方法
比较转基因动物和转基因植物的技术原理和方法生物工程1班1 转基因动物：如果动物所有的细胞均整合有外源基因，则具有将外源基因遗传给子孙后代的能力，通常把这类动物称为转基因动物。
1.1 转基因动物的原理转基因动物的基本原理是将改建后的目的基因（或基因片段）用显微注射法等方法注入试验动物的受精卵（或着床前的胚胎细胞），然后将此受精卵（或着床前的胚胎细胞）再植入受体动物的输卵管（或子宫中）使其发育成携带有外源基因的转基因动物，人们可以通过分析转基因和动物表型的关系，从而揭示外源基因的功能：也可以通过转入外源基因培育品种优良的工程动物等。
1.2 转基因动物的方法转基因动物技术包括显微注射法，逆转录病毒法，胚胎干细胞法和精子载体法等。
①显微注射技术显微技术是采用显微注射仪对受精卵进行注射的一种技术，其主要仪器部分包括倒置显微镜和微操纵臂，附属设备主要包括拉针仪等。
②逆转录病毒载体技术利用逆转录病毒载体进行基因转移，一般是将去掉透明带的早期胚胎（8细胞胚胎）和可产生病毒的成纤维细胞共培养，感染一定时间，再移植给养母完成发育过程。
③胚胎干细胞技术（ES细胞）技术④精子载体技术2 转基因植物技术原理和方法2.1 原理植物转基因技术的内容包括：目的基因的分离和鉴定，植物表达载体的构建，植物细胞的遗传转化，转化细胞的筛选，转基因植物的鉴定以及外源基因的表达检测。
理论上，植物转基因技术和常规的杂交育种方法都是通过优良基因的重组获得新品种，但传统的常规杂交育种是通过植物种内或近缘种间的杂交将优良性状组合在一起，是植物获得新性状，其基因交流的范围有限，而且育种效率低。
植物转基因技术是利用重组DNA的方法直接将目的基因导入到植物细胞中，并在其中进行表达，从而创造新品种，它克服了植物有性杂交的限制，基因交流的范围无限扩大，可将病毒，细菌，远缘植物，动物，人类甚至人工合成的基因导入植物，可以认为地有目的地组合基因，改变生物的遗传性能，而且育种效率快，所以应用前景非常广阔。
简述转基因技术原理
转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。
基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。
DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。
该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。
1992年荷兰培育出植入了人促红细胞生成素基因的转基因牛，人促红细胞生成素能刺激红细胞生成，是治疗贫血的良药。
转基因技术标志着不同种类生物的基因都能通过基因工程技术进行重组，人类可以根据自己的意愿定向地改造生物的遗传特性，创造新的生命类型。
同时转基因技术在药物生产中有着重要的利用价值。
转基因技术，包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞，以及转基因途径等，外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展，导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术2000年国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程与转基因技术。
1.转基因的细胞学原理：(1)细胞周期及MPF：细胞周期可人工分成4个时期，分别为G1期、S期、G2期和M期。
细胞在正常情况下，沿着G1-S-G2-M路线运转。
S期为DNA合成期，M期为有丝分裂期，M期结束到S期开始之前为G1期，S期末到有丝分裂期(M期)为G2期。
有丝分裂的启动由成熟促进因子也叫M期促进因子(maturation/mitosism/meiosis promoting factor，MPF)调控，MPF 在细胞分裂中呈周期性变化即分裂后逐渐积累，到G2晚期达到高峰，由中期向后期转换时骤然消失。
因此推测MPF是真核细胞M期的一个基本调节物质，能引导细胞由间期向M期转变。
MPF由蛋白激酶激活，存在于所有的真核细胞中(包括减数分裂的性细胞)。
但并非所有的细胞都是周期中细胞，某些细胞在一定的条件下可以脱离细胞周期进入G0期或分化为不分裂的细胞，而且G0期细胞可通过诱导重新进入周期。
修改转基因动物
正负筛选示意图
正选择
如果发生正确的同源重组而整合，那么
HSV-tk就不会整合到基因组，只有转入基 因及neor基因整合进去。 用G418来筛选转染细胞，没有整合neor基 因的细胞将全部死亡， 整合了外源基因的细胞可以存活下来，这 就是正选择。
负选择
质粒载体pUC19：
大小2686bp， 带有pRB322的复制 起始点， 一个氨苄青霉素抗性 基因 一个大肠杆菌乳糖操 纵子β-半乳糖苷酶基 因（lacZ’）的调节基 因片段， 一个调节lacZ’基因表 达的阻遏蛋白的基因 lacⅠ， 多个单克隆位点。
λ噬菌体载体
由质粒和噬菌体的粘性末端构建而成，具有质粒载 体和噬菌体二者的优点。 λ噬菌体载体的容量受到一定的限制，最大插入片段不能 超过23kb。 1978年Colli s和Hohn发展了新载体——粘粒（即柯斯质 粒），其基因组由以下几部分构成： 质粒复制起始位点， 1个或多个限制性内切酶位点， 抗药性标记和带有粘性末端的DNA片段。 粘粒载体大小为4～6kb，而插入片段为29～45kb，可克 隆携带40kb大小的DNA片段，在大肠杆菌中复制保存， 适用于作基因簇和大基因克隆。
DNA微注射法
超常排卵： 供体雌鼠 注射 怀孕母马的血清 48h再注射人的绒 毛膜促性腺激素 使其母马超量排卵 处理的雌鼠一次可 以产生大约35个卵细胞（而正常的雌鼠只能产生5～10个卵细胞） 注射： 雌鼠交配后杀死 小心从输卵管中取出受精卵 将外源基 因注射进受精卵中。 DNA微注射要在精前核时期注射才能有效。 移植：将25～40个受精卵用显微外科手术移植到假孕雌鼠的子宫内 制造雌鼠假孕 让它与切除了输精管的不育雄鼠交配（缺乏精 子所以雌鼠卵细胞无法受精） 培养：将受精卵移入代孕母鼠子宫中，大约3周以后，接受过注射的 受精卵发育生长成为幼鼠，由代孕母鼠产下。 检测：提取DNA进行Southern杂交或PCR检测，或通过与另一只鼠 杂交来确定转入基因是否在其生殖系中。 筛选：对子代进行杂交产生纯合转基因鼠。
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转基因小鼠具体操作过程
• 构建载体，纯化 DNA片段，去除 原核载体序列 • 促排卵激素超排卵， 合笼，分离E0.5 受精卵 • DNA显微注射 • 胚胎培养过夜 • 胚胎回移代孕鼠 • 切尾鉴定 • 传代杂交 • 表达分析
转基因鼠建立时间表
注射 出生 分窝 传代
F1出生
分窝
分析
0
时间 （月）
1
• • • • • •
第一个转基因小鼠：1974年 第一个小鼠干细胞：1981年 第一个基因捕获小鼠：1989年 第一个基因敲除小鼠：1997年 第一个克隆动物：2008年 第一个CRISPR/CAS9小鼠
常见转基因技术
• 常规方法 ：受精卵细胞核DNA显微注射，随机插入， 预见性低，但多样性 • 利用精子转染DNA，效率低，重复性差 • 利用转坐子进行DNA在基因组的插入，方法复杂，受 限多 • 病毒感染：效率高，随机性低，可带DNA大小受限制， 安全隐患，常用于大动物 • 干细胞／胚胎显微注射：常用于小鼠基因定位修饰，预 见性高，费时，大动物不成功 • 核移植／动物克隆：大动物基因定位修饰唯一途径 • CRISPR/Cas9技术：最新发展的，快速、简便、高效 基因组修饰技术
Байду номын сангаас
转基因动物原理及应用
第一部分： 常规动物转基因技术原理 第二部分： 基因定位修饰技术原理 第三部分： CRISPR/Cas9技术原理与应用
第二部分：基因定位修饰
•基因定位修饰原理 •基因定位修饰过程 •基因定位修饰应用
基因定位修饰重要性
• 基因功能研究：随着基因组解析，基因敲除和 基因定位修饰进行基因功能解析 • 基因调节：可以人为控制基因位点准确修饰， 基因调节更为精确，研究结果更确定，病理模 型更有价值 • 基因修饰稳定性，低拷贝，对基因组影响小， 表达特定蛋白，大动物克隆，抗体基因组置换 • 基因治疗：准确定位修饰，结合人类干细胞培 养和CRISPR/Cas9技术，是将来基因治疗 (Gene Therapy)、组织再生(Regeneration Medicine) 重要途径
小鼠生物学基础及转基因优越性
•小鼠免疫力强，繁殖率高，体型小，为经济有效动物 模型 •小鼠遗传表型多样，全基因组序列解析，经典哺乳类 实验动物模型 •多种自交系 •孕期19－21天 •性成熟时间：母4－5周，雄5-6周 •母鼠发情周期5天左右 •成鼠体重：20-50克 •母鼠平均产子5－6窝，自交系每窝6-8只，远交系1014只
产生转基因鼠标准条件和要求
• 洁净动物房，高蛋白，高脂肪饲料（Breeder chows) • 供卵鼠：4-6周杂交子一代母鼠(C57B6xCBA or DBA),每次10-12只，每周两次 • 种鼠：年龄两月到一年的杂交子一代雄鼠 (C57B6xCBA or DBA) 20-24只 • 代孕母鼠：每次见栓2-5只，2-6月高繁殖率母 鼠(CD1)50-100只 • 结扎公鼠： (C57B6xCBA or DBA)子一代或 (CD1)雄鼠，各需求10-20只，适用年龄2-18月
什么是转基因？
• 狭义：人为将DNA片段插入基因组 • 广义：人为的对生物基因组的修饰，包括随 机的基因片段插入，基因定位敲除，基因定 位敲入，基因定点突变等
动物转基因的重要性
基础理论研究 （小鼠） • 研究基因调节，包括启动子功能 • 基因功能追踪（Knockout，Gene Trap） • 细胞追踪，如癌细胞转移（如EGFP基因敲入） • 基因表达与胚胎发育，器官发育 • 基因表达与生物学功能、病理发育 • 基因突变体表达功能研究 • 基因相互作用 应用研究 （大动物） • 生产活性蛋白：酶，疫苗，抗体，生长因子，蛋白药（蛋白活性要求特异 的翻译后修饰） • 低生产成本：转基因动物可以传代，可以连续生产，如血浆蛋白，乳蛋白， 比细胞培养成本低 • 病理动物模型，利用动物模型研究疾病发生机理、药效测试 • 器官移植：解决器官不足，重复感染问题，如猪肝脏 • 品种改良(GMO)：抗病，高产，营养价值提升 • 疾病治疗：治疗遗传缺陷，组织再生
转基因技术研究历史
Rudolf Jaenisch in 1974. Jaenish successfully managed to insert foreign DNA into earlystage mouse embryo resulting mice carried modified gene in all their tissues and progeny. Martin GR. Isolation of a pluripotent cell line from ealry mouse embryos cultured in medium conditioned by teratocarcinoma stem cells. Proc Natl Acad Sci (USA). 1981;78:7634-8. Gossler, A., A. L. Joyner, et al. (1989). "Mouse embryonic stem cells and reporter constructs to detect developmentally regulated genes." Science 244(4903): 463-5. Hooper M, Hardy K, Handyside A, Hunter S, Monk M. HPRT-deficient (Lesch-Nyhan) mouse embryos derived from germline colonization by cultured cells. Nature. 1987;326:292-5. Dolly (5 July 1996 – 14 February 2003) was a female domestic sheep, and the first mammal to be cloned from an adult somatic cell, using the process of nuclear transfer. Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Cong L, Ran FA, Cox D, Lin S, Barretto R, Habib N, Hsu PD, Wu X, Jiang W, Marraffini LA, Zhang F. Science. 2013 Feb 15;339(6121):819-23. doi: 10.1126/science.1231143. Epub 2013 Jan 3.
其它转基因载体构件选取
• poly A ：提供稳定的mRNA • 常用poly A: SV40 poly A, -Globin poly A • 内含子选用：第一个内含子，如Globin 内含子 • 封闭区应用：增加表达几率，减少对 周围或被周围基因影响 • Loxp, FRT, tetO序列
• • • • • •
同时注射两个以上的转基因：效率高，一般插入同一位点 多拷贝插入方式：头尾相接 拷贝数与表达水平：无紧密关联，多数拷贝被甲基化，转录因子浓度限制 其它因素：DNA浓度(2-3ng/ul)，酒精、嗅化乙锭和EDTA残留 载体骨架DNA对转基因表达影响：原核序列不稳定 C57/BL6纯系转基因鼠受精卵注射：效率略低
• 拷贝数：Southern, Real time PCR • 插入位点：Inverse PCR • mRNA表达：
– In Situ – RT-PCR – Northern
• 蛋白表达：
– – – – – 显示基因：酶活性分析lacZ，Luciferase，AP, 荧光EGFP, RFP 功能分析： 结构变化：石蜡切片，H&E染色 免疫组织化学、免疫荧光定位：冰冻切片，抗体染色 免疫沉淀：Western
利用小鼠动物模型 研究基因表达与病理发育
郑耀武 转基因动物实验中心 综合实验楼205 zhengyw442@ 85098583
转基因动物技术原理与应用
第一部分： 常规转基因技术原理 第二部分： 基因定位修饰技术原理 第三部分： CRISPR/Cas9技术原理与应用
第一部分
常规转基因动物原理与应用
启动子的类型和选取
• 特异启动子：研究基因调节（lacZ），启动子功能， 调节其它基因表达。
– 用于其它基因表达，一定要查询启动子在转基因动物应 用文献，了解启动子完整性
• 高表达启动子选用：用于高表达某个基因，高表达 蛋白生产 • 广谱启动子应用：显示基因细胞标记（EGFP） • 可诱导启动子的应用：用于基因调节，有毒蛋白表 达，致命基因的调控 • 复合启动子：可诱导、高表达、组织专一基因调节 系统，用于调节基因或高表达蛋白
表达基因（cDNA）的类别
显示基因(reporters): lacZ, GFP, CAT, AP等 调节基因: Cre, ER-Cre, tTA, tTR,PTX等 蛋白质功能研究：蛋白突变体的表达 基因剪接：研究外显子、内含子功能 商业基因：药用蛋白，改良基因等 生理功能基因: 基因治疗，干细胞移植等 非编码基因：非编码RNA功能研究，siRNA 基因沉默, CRISPR/Cas9 gRNA基因组修饰 • 抗性基因：细胞筛选 • • • • • • •
真核基因结构与调节
• 真核基因结构（cis element)：启动子(promoter)， 外显子(exon)，内含子(intron)，polyA信号, 活化 信号（enhancers), 沉默信号（silencers），封闭 区(Insulators) • 转录因子(trans element)(transcription factors)， 活化因子(activators)，抑制因子(inhibitors) • 真核mRNA结构：Cap，5’非编码区(5’-UT)，编码 区(coding region)，3’非编码区(3’-UT)，polyA • 组织专一性调节(tissue-specific regulation, spatial) • 发育阶段调节(developmental regulation, timingly) • 诱导性调节(inducible) • 转录后调节: mRNA剪接和修饰， mRNA的稳定性， 蛋白质合成效率，蛋白质半衰期