應(yīng)用背景
重組DNA技術(shù)是指將一種生物體(供體)的基因與載體在體外進(jìn)行拼接重組,然后轉(zhuǎn)入另一種生物體(受體)內(nèi),使之按照人們的意愿穩(wěn)定遺傳并表達(dá)出新產(chǎn)物或新性狀的DNA體外操作程序,也稱為分子克隆技術(shù)。因此,供體、受體、載體是重組DNA技術(shù)的三大基本元件。重組蛋白包括各類受體、細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子、轉(zhuǎn)錄因子、免疫檢查點(diǎn)、激素、酶、病毒抗原、抗體片段、Prodots等,可用于蛋白結(jié)構(gòu)研究、新藥發(fā)現(xiàn)、生物藥生產(chǎn)、免疫檢測(cè)、試劑開發(fā)、抗體制備、體外酶活測(cè)定等商業(yè)領(lǐng)域以及ELISA、免疫試驗(yàn)、細(xì)胞試驗(yàn)等科學(xué)研究。
基因表達(dá)(gene expression)是指將來自基因的遺傳信息合成功能性基因產(chǎn)物的過程,基因表達(dá)產(chǎn)物通常是蛋白質(zhì),但是非蛋白質(zhì)編碼基因如轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)或小核RNA(snRNA)基因的表達(dá)產(chǎn)物是功能性RNA?;蚬こ蹋╣enetic engineering)又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù),基因工程要素包括外源DNA,載體分子,工具酶和受體細(xì)胞等?;蚬こ淌窃诜肿铀缴蠈?duì)基因進(jìn)行操作的復(fù)雜技術(shù)。它是用人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質(zhì)——DNA大分子提取出來,在離體條件下用適當(dāng)?shù)墓ぞ呙高M(jìn)行切割后,把它與作為載體的DNA分子連接起來,然后與載體一起導(dǎo)入某一更易生長(zhǎng)、繁殖的受體細(xì)胞中,以讓外源物質(zhì)在其中“安家落戶”,進(jìn)行正常的復(fù)制和表達(dá),從而獲得新物種的一種嶄新技術(shù)。基因工程藥物研發(fā)的主要環(huán)節(jié)有基因的克隆和基因工程菌的構(gòu)造、重組細(xì)胞的培養(yǎng)、目的產(chǎn)物的分離純化等。針對(duì)這些主要環(huán)節(jié),研究人員正致力于高效表達(dá)、培養(yǎng)工藝及下游分離純化等方面的研究。隨著基因工程技術(shù)的不斷發(fā)展,目前已有多種表達(dá)系統(tǒng)可用于生產(chǎn)具有醫(yī)療價(jià)值的人或動(dòng)物來源的蛋白質(zhì)。
重組蛋白是應(yīng)用了重組DNA或重組RNA的技術(shù)從而獲得的蛋白質(zhì)。即應(yīng)用基因重組技術(shù),獲得連接有可以翻譯成目的蛋白的基因片段的重組載體,之后將其轉(zhuǎn)入可以表達(dá)目的蛋白的宿主細(xì)胞從而表達(dá)特定的重組蛋白分子。通常,難以從天然來源直接獲得高質(zhì)量的特定蛋白,尤其是人體蛋白。很多研究者通過將基因克隆至可在易培養(yǎng)細(xì)胞中操作的人工載體上,通過異源表達(dá)來克服這個(gè)問題,這些細(xì)胞包括大腸桿菌、畢赤(酵母)及一系列的昆蟲細(xì)胞和哺乳動(dòng)物細(xì)胞。故重組蛋白是利用DNA(RNA)重組技術(shù)表達(dá)的蛋白重組。重組DNA技術(shù)分上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成部分。上游技術(shù)為基因重組、克隆和表達(dá)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建(即DNA重組技術(shù));下游技術(shù)為基因工程菌或細(xì)胞或基因工程生物體的大規(guī)模培養(yǎng)、基因產(chǎn)物的分離純化過程。
高壓細(xì)胞破碎儀是生物工程中一種重要的實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)設(shè)備,能夠快速、高效地將細(xì)胞破碎并釋放其胞內(nèi)物質(zhì)。高壓細(xì)胞破碎儀具有破碎組織、細(xì)菌、病毒、孢子及其它細(xì)胞結(jié)構(gòu),均質(zhì)、乳化、混合、消泡、分散、提取、加速反應(yīng)等功能,故廣泛應(yīng)用于生物工程、基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程、微生物工程、生物化學(xué)、表面化學(xué)、藥物化學(xué)、生物醫(yī)藥、生物制品等等實(shí)驗(yàn)室研究或企業(yè)生產(chǎn)。高壓細(xì)胞破碎儀是胞內(nèi)物質(zhì)(蛋白質(zhì)、酶、核酸、DNA/RNA)的提取和均質(zhì)主要的樣品制備手段,可用于蛋白質(zhì)研究、核酸萃取、破碎不同prokaryotic(原核)、eurkaryotic細(xì)胞等,是生物工程及生物制藥等行業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。