Question

真核基因在原核细胞中如何表达

Answer 1

基因工程操作的过程中,在导入真核细胞的目的基因时一般用人工合成基因的方法.即以目的基因转录成的信使RNA为模板,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的作用下根据碱基互补原则合成双链DNA,从而获得所需要的目的基因.或根据已知的蛋白质的氨基酸序列,推测出相应的信使RNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测出它的结构基因的脱氧核苷酸序列,再通过化学方法,以单核苷酸为原料合成目的基因.为何不从真核生物的供体细胞的DNA中直接分离目的基因呢?1 从基因结构看,由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段,不能直接用于基因的扩增和表达.具体的说,真核细胞的基因结构在编码区是由不能够编码蛋白质的内含子和能够编码蛋白质的外显子组成.真核细胞的基因在真核细胞内表达时,先由整个编码区转录出RNA,再经过加工,即在细胞核中把由内含子转录出的对应序列从RNA中切去,将由外显子转录出的对应序列重新拼接起来,形成成熟的信使RNA,再到细胞质中去指导蛋白质的合成.而原核细胞对转录出的RNA不需要进行加工,直接翻译成蛋白质.2 从运载体看,由于经常使用的运载体是质粒、噬菌体和动植物病毒.而最常用的是大肠杆菌的质粒,而原核细胞的基因其编码区是连续的,能够直接编码蛋白质.因此,如果从真核生物的供体细胞的DNA中直接分离得到的目的基因重组到大肠杆菌的质粒上,即使转录出RNA,原核细胞也对转录出的RNA不进行加工(没有相关的酶),这样由于转录出的RNA中具有由内含子转录出的不能够编码蛋白质的对应序列,这样的RNA翻译不出所需要的蛋白质,从而使基因不能表达.只有重组到酵母菌(真核生物)的质粒上,才有可能使基因表达.