《基因工程應(yīng)用》PPT課件

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1、1.技 術(shù) 解 決 化 學(xué) (生 物 )工 程 問題 的 基 因 工 程 策 略 n 傳 統(tǒng) 的 化 學(xué) 工 程 的 核 心 是 所 謂 的 “ 三傳 一 反 ” ， 即 ： 動 量 傳 遞 、 熱 量 傳 遞 、質(zhì) 量 傳 遞 和 反 應(yīng) 工 程 。n 在 生 物 化 學(xué) 工 程 中 ， 同 樣 存 在 著 這 些問 題 。 目 前 ， 生 物 化 工 工 作 者 ， 通 常 是通 過 物 理 或 化 學(xué) 的 方 法 來 解 決 這 些 問 題的 。問題的提出 n 例 如 ， 在 生 物 好 氧 發(fā) 酵 過 程 中 ，氧 的 供 應(yīng) 是 一 個 重 要 的 問 題 ， 因 為氧 在 水 溶

2、液 中 的 溶 解 度 是 很 低 的 。因 此 ， 保 證 供 氧 往 往 成 為 菌 體 生 長和 代 謝 的 限 制 性 因 素 。 尤 其 為 了 提高 產(chǎn) 品 的 產(chǎn) 量 和 降 低 生 產(chǎn) 成 本 進(jìn) 行大 規(guī) 模 、 高 密 度 培 養(yǎng) 時 ， 氧 的 供 給和 傳 遞 問 題 就 更 加 突 出 。一例生化工程問題 n 通 常 的 方 法 是 加 強 攪 拌 和 加 大 通 氣量 ， 甚 至 通 富 氧 或 在 發(fā) 酵 液 中 加 入 可高 溶 氧 的 物 質(zhì) （ 氧 載 體 ） ， 來 滿 足 菌體 對 氧 的 需 求 。 無 疑 ， 這 些 措 施 都 會增 加 能 耗 和

3、 生 產(chǎn) 成 本 。 有 時 甚 至 仍 達(dá)n不 到 高 密 度 培 養(yǎng) 的 要 求 。 因 此 ， 提高 氧 的 利 用 率 是 生 物 發(fā) 酵 過 程 中 出 現(xiàn)的 一 大 難 題 。 n 又 例 如 ： 生 物 化 工 中 ， 大 多 數(shù) 基 因工 程 產(chǎn) 品 是 胞 內(nèi) 產(chǎn) 物 ， 即 ： 產(chǎn) 物 積 累在 細(xì) 胞 內(nèi) 。 因 此 ， 在 細(xì) 胞 培 養(yǎng) 或 發(fā) 酵后 ， 需 要 破 碎 細(xì) 胞 、 釋 放 胞 內(nèi) 產(chǎn) 物 。n 破 碎 細(xì) 胞 是 生 物 產(chǎn) 品 后 處 理 中 一 個比 較 特 殊 和 麻 煩 的 操 作 過 程 。 又一例生化工程問題 n 傳 統(tǒng) 的 細(xì) 胞 破

4、碎 方 法有 ：n1、 機 械 法 、n2、 溶 劑 萃 取 法 、n3、 化 學(xué) 試 劑 法 、n4、 酶 法 ， 等 等 。n 各 種 方 法 都 有 一 定 的n缺 陷 和 局 限 性 。 n1、 機 械 法 設(shè) 備 昂 貴 ， 產(chǎn) 品 變 性 ；n2、 溶 劑 萃 取 法 溶 劑 回 收 ， 環(huán) 境 污 染 ；n3、 化 學(xué) 試 劑 法 環(huán) 境 污 染 ， 產(chǎn) 品 變 性 ；n4、 酶 法 n 操 作 復(fù) 雜 ，n 條 件 苛 刻 ，n 需 加 外 源 酶 。 n 生 物 技 術(shù) 有 許 多 優(yōu) 點 ， 人 們 對 此 有很 高 的 期 望 ， 但 是 為 什 么 生 物 技 術(shù) 沒有

5、 在 生 產(chǎn) 中 得 到 預(yù) 期 那 樣 快 的 發(fā) 展 呢 ？n 其 原 因 很 多 ，n其 中 一 個 重 要 的 原 因 是 生 物 技 術(shù) 本 身在 工 程 上 存 在 著 一 些 問 題 。生化產(chǎn)品生產(chǎn)中存在的問題 生化產(chǎn)品生產(chǎn)中存在的問題n1、 發(fā) 酵 成 本 高 ：n 培 養(yǎng) 基 組 成 復(fù) 雜 ， 原 料 昂 貴 ；n 供 氧 加 強 通 氣 /攪 拌 ， 能 耗 高 ， 通 純 氧 ；n2、 回 收 成 本 高 ： n 產(chǎn) 物 濃 度 低 ；n 雜 質(zhì) 含 量 高 ；n 分 離 提 取 困 難 。n3、 廢 物 、 廢 水 的 處 理 問 題 。 生化產(chǎn)品生產(chǎn)中存在的問題n

6、總 起 來 ： 存 在 的 主 要 問 題 ：n在 許 多 情 況 下 ， 與 其 它 生 產(chǎn) 法n相 比 ， 往 往 生 產(chǎn) 成 本 較 高 。 基因工程的新作用n 隨 著 生 物 技 術(shù) 的 日 益 發(fā) 展 ， 可以 利 用 基 因 工 程 技 術(shù) 來 解 決 化 學(xué)工 程 的 問 題 ， 從 而 實 現(xiàn) 高 效 生 產(chǎn)和 降 低 生 產(chǎn) 成 本 的 目 的 。n 這 為 基 因 工 程 的 作 用 賦 予 了 新的 含 意 ， 即 用 基 因 工 程 來 解 決 化學(xué) 工 程 問 題 。 一個實例：n 以 聚 -羥 基 丁 酸 酯 （ PHB）n的 生 產(chǎn) 為 例 ：n這 是 一 種 用

7、 微 生 物 發(fā) 酵 法 生 產(chǎn) 的 可 生物 降 解 的 高 分 子 材 料 ， 它 還 具 有 生 物相 容 性 、 壓 電 性 及 低 透 氧 性 等 許 多 獨特 的 優(yōu) 點 。 不 僅 可 以 在 醫(yī) 藥 、 電 子 等高 技 術(shù) 領(lǐng) 域 廣 泛 的 應(yīng) 用 ， 并 可 望 為 解決 日 益 嚴(yán) 重 的 “ 白 色 污 染 ” 問 題 帶 來希 望 。 n 但 是 ， 如 上 所 述 的 那 樣 ，n 在 PHB生 產(chǎn) 中 存 在 的 主 要 問 題 也 是 ：n 成 本 較 高 。n 其 原 因 是 ： n 發(fā) 酵 水 平 低 ；n 發(fā) 酵 成 本 高 ：n 回 收 成 本 高 ：

8、 n 細(xì) 胞 可 控 裂 解E. coli cell 透 明 顫 菌 血 紅 蛋 白 基 因 噬 菌 體 裂 解 基 因PHB 合 成 基 因提 高 氧 利 用 率高 產(chǎn) 率 低 成 本 新 菌 株 構(gòu) 建 生 產(chǎn) PHB的 基 因 工 程 策 略 為 提 高 合 成 PHB的 能 力 ： 利 用 大 腸 桿 菌 快 速 生 長 和 可 利 用 廉 價碳 源 等 優(yōu) 點 ， 將 合 成 PHB的 基 因 在 大 腸 桿菌 中 克 隆 和 表 達(dá) ， 以 達(dá) 到 提 高 產(chǎn) 量 、 降低 成 本 的 目 的 。 利 用 烈 性 噬 茵 體 裂 解 細(xì) 胞 壁在 菌 體 中 添 加 烈 性 噬 菌

9、 體 可 以 有 效 地 裂 解 細(xì)胞 ,破 細(xì) 胞 壁 。 1994 年 報 道 了 用 T4 噬 菌 體 來 裂 解 E. coli 細(xì) 胞 的 方 法 。 但 由 于 烈 性 噬 菌 體 不 可 控 ,它 的 引 入和 散 布 不 但 會 污 染 生 產(chǎn) 環(huán) 境 ,給 后 續(xù) 的 培 養(yǎng) 帶 來 很 大 的麻 煩 ,甚 至 會 危 害 到 菌 種 ,所 以 通 常 情 況 下 ,這 種 方 法 是不 可 取 的 ,也 是 不 實 用 的 。 這 方 面 的 報 道 也 很 少利 用 溫 和 性 噬 菌 體 裂 解 細(xì) 胞 壁利 用 溫 和 性 噬 菌 體 感 染 細(xì) 胞 ,獲 得 溶 源

10、 菌 ,進(jìn) 而通 過 外 在 條 件 的 變 化 來 誘 導(dǎo) 細(xì) 胞 裂 解 ,這 種 破 細(xì) 胞壁 的 方 法 ,由 于 其 可 控 ,所 以 相 對 于 用 烈 性 噬 菌 體 裂解 細(xì) 胞 的 方 法 來 說 更 具 有 吸 引 力 。 利 用 克 隆 噬 菌 體 裂 解 基 因 的 方 法 破 細(xì) 胞 壁在 溫 和 性 噬 菌 體 中 , E. coli 的 噬 菌 體 是 目 前 研究 得 最 清 楚 的 。 在 研 究 感 染 了 噬 菌 體 的 E.coli 的 裂 解 時 發(fā) 現(xiàn) ,對 細(xì) 胞 起 裂 解 作 用 的 主 要 是 噬 菌體 DNA 上 裂 解 基 因 所 編 碼

11、 的 酶 。 噬 菌 體 的 裂 解基 因 包 括 S、 R 和 Rz 三 個 基 因 ,其 中 R 基 因 的 產(chǎn)物 是 一 種 可 溶 于 水 的 轉(zhuǎn) 糖 基 酶 ( transglycosylase) ,可 分 解 細(xì) 胞 壁 的 肽 聚 糖 。 該酶 與 真 正 的 溶 菌 酶 的 不 同 之 處 在 于 ,它 可 以 引 起肽 鍵 水 解 ,而 溶 菌 酶 卻 只 使 肽 聚 糖 上 相 鄰 的 N2乙酰 氨 基 葡 萄 糖 殘 基 間 裂 開 。 Rz 基 因 的 產(chǎn) 物 可 能 是 一 種 肽 鏈 內(nèi) 切 酶(endopeptidase) ,它 可 以 切 割 肽 聚 糖 的 寡

12、 糖之 間 和 /或 者 肽 聚 糖 與 細(xì) 胞 壁 外 膜 之 間 的 交 聯(lián) 。R 和 Rz 基 因 產(chǎn) 物 的 功 能 是 降 解 細(xì) 胞 壁 ,而 S 基因 產(chǎn) 物 的 作 用 是 改 變 細(xì) 胞 質(zhì) 膜 的 通 透 性 ,在 細(xì)胞 質(zhì) 膜 上 形 成 多 孔 的 結(jié) 構(gòu) ,以 使 R 和 Rz 基 因 產(chǎn)生 的 酶 可 以 穿 過 細(xì) 胞 質(zhì) 膜 ,到 達(dá) 細(xì) 胞 壁 ,從 而 作用 于 細(xì) 胞 壁 PH B biosynthetic genes (phbCAB) phbA -ketothiolase(-酮 硫 解 酶 ) phbB aceto-acetyl-CoA reductas

13、e(NADPH為 輔 酶 的 乙 酰 乙 酰 CoA還 原 酶 ) phbC PH B synthasePH B 合 成 基 因 來 源 于 ：Alcaligenes eutrophus H 16PH B 的 合 成 ： 為 裂 解 細(xì) 胞 ， 釋 放 胞 內(nèi) 產(chǎn) 物 ： 將 噬 菌 體 的 裂 解 基 因 克 隆 在 大 腸 桿菌 中 。 使 菌 具 有 破 壁 溫 和 、 可 控 、 簡 單 、無 需 加 入 外 源 酶 等 優(yōu) 點 。 可 降 低 分 離 回收 的 成 本 ， 且 提 高 了 PHB產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 。 琥 珀 突 變 的 噬 菌 體 裂 解 基 因 （ S-RRz）

14、： 位 于 長 度 為 1466bp的 EcoR - Cla DNA片 段 上 Lytic genes from phage (S-RRz) 功 能 ： 編 碼 可 裂 解 細(xì) 菌 細(xì) 胞 壁 的 幾 種 酶 S 改 變 細(xì) 胞 膜 的 通 透 性 ， 形 成 多 孔 結(jié) 構(gòu) ； R 產(chǎn) 生 可 溶 于 水 的 轉(zhuǎn) 糖 基 酶 ， 以 分 解 細(xì) 胞 壁 的 肽 聚 糖 ； Rz 產(chǎn) 生 肽 鏈 內(nèi) 切 酶 ， 可 以 切 割 肽 聚 糖 寡 糖 間 及 肽 聚 糖 與 胞 壁 外 膜 間 的 交 聯(lián) ；特 性 ： S 基 因 琥 珀 突 變 解 決 了 細(xì) 胞 壁 裂 解 與 菌 體生 長

15、和 PHB積 累 的 矛 盾 。 Lytic genes from phage (S-RRz) 質(zhì) 粒 的 構(gòu) 建 為 解 決 大 規(guī) 模 、 高 密 度 培 養(yǎng) 時 氧 的供 需 矛 盾 ， 提 高 菌 體 對 氧 的 利 用 率 ： 在 大 腸 桿 菌 中 克 隆 和 表 達(dá) 透 明 顫菌 血 紅 蛋 白 基 因 。 具 有 這 種 基 因 的菌 株 ， 能 合 成 血 紅 蛋 白 ， 提 高 對 氧的 利 用 率 和 耐 低 溶 氧 的 能 力 。 從 而降 低 發(fā) 酵 的 成 本 。 透 明 顫 菌 血 紅 蛋 白 （ VHb） 及 其 基 因 （ vgb）VHb含 146個 氨 基

16、酸 殘 基 ， 有 兩 個 相 對 分 子 量 為 15775的 亞 基 。 vgb基 因 位 于 1.4kb的 Hind -Sal 片 段 上 ；Vitreoscilla hemogobin gene (vgb) VG1(pTU14)中 vgb 的 表 達(dá)VG1(pTU14) 細(xì) 胞 的 CO差 光 譜 在 419nm 處 呈 現(xiàn) 出明 顯 的 透 明 顫 菌 血 紅 蛋 白 的 特 征 吸 收 峰 。說 明 vgb可 以 在 VG1(pTU14)成 功 表 達(dá) 。1 JM105 (pTU14) 2 VG 1 (pTU14)H ow about the expressions of the

17、three exogenous genes in VG 1 (pTU14)? 用 2 mM EDTA / 50 mM Tris (pH 8.0) buffer處 理 前 后VG1(pTU14)細(xì) 胞 的 電 鏡 觀 察22h culture, magnification: 6600VG1(pTU14)中 S -RRz 基 因 的 表 達(dá) 和 調(diào) 控VG1(pTU14)的 細(xì) 胞 和 胞 內(nèi) 積 累 的 PHB顆 粒 （ 裂 解 前 ） 從 VG1(pTU14)細(xì) 胞 內(nèi) 釋 放 出 的PHB顆 粒 （ 裂 解 后 ） VG1(pTU14)中 S-RRz 基 因 的 表 達(dá)5 h 58 h37

18、h 11 hPHB 大 量 積 累 時VG1(pTU14)細(xì) 胞的 自 動 裂 解Magnification： 1600 50 h 0 10 20 30 40 50 60 70050100150 200250X, P, R (g/L) Time (h) X P R 0204060 80100 P/X P/X (%)在 優(yōu) 化 條 件 下 ， 經(jīng) 過 60小 時 的 補 料 分 批 培 養(yǎng) ， VG1(pTU14)的 細(xì) 胞 干 重 達(dá) 到 ： 216g/L ， PHB濃 度 ： 194g/L， PHB占 細(xì) 胞 干 重 ： 90 % 達(dá) 到 了 國 際 上 文 獻(xiàn) 報 道 的 高 指 標(biāo) 。V

19、G1(pTU14)在 發(fā) 酵 罐 中 的 補 料 分 批 培 養(yǎng) 這 是 一 個 化 學(xué) (生 物 )工 程 工 作者 能 創(chuàng) 新 性 地 發(fā) 揮 作 用 的 舞 臺 ，必 將 得 到 進(jìn) 一 步 的 發(fā) 展 。 蟲 害 是 制 約 農(nóng) 作 物 高 產(chǎn) 的 重 要 因 素 ,世 界 每 年 因 蟲害 造 成 的 損 失 約 占 農(nóng) 作 物 總 產(chǎn) 量 的 15%以 上 。 化學(xué) 農(nóng) 藥 的 施 用 在 減 少 蟲 害 的 同 時 引 起 一 系 列 副 作用 ,如 提 高 成 本 、 污 染 環(huán) 境 、 誘 導(dǎo) 害 蟲 產(chǎn) 生 抗 藥 性 、引 起 次 要 害 蟲 的 大 發(fā) 生 等 。 而

20、通 過 基 因 工 程 手 段 培 育 抗 蟲 新 品 種 (系 )可 從 根本 上 解 決 問 題 ,對 哺 乳 動 物 和 一 些 有 益 昆 蟲 不 產(chǎn) 生毒 害 作 用 ,且 不 造 成 環(huán) 境 污 染 ,具 有 廣 闊 的 應(yīng) 用 前景 。 利 用 基 因 工 程 手 段 培 育 抗 蟲 新 品 種 有 以 下 優(yōu) 點 : (1)保 護(hù) 作 用 具 有 連 續(xù) 性 ; (2)基 因 資 源 非 常 豐 富 ; (3)對 害 蟲 的 毒 性 具 有 專 一 性 ; (4)對 害 蟲 的 毒 害 作 用 可 不 受 時 ， 空 的 限 制 ; (5)不 易 被 環(huán) 境 因 素 影 響 ,

21、也 不 對 環(huán) 境 造 成 污 染 ; (6)育 種 周 期 短 ,成 本 低 ,目 的 性 強 。 1.1 來 源 于 微 生 物 的 抗 蟲 基 因 1.1.1 蘇 云 金 桿 菌 毒 蛋 白 基 因 (Bt基 因 ) Bt是 蘇 云 金 桿 菌 Bacillus thuringiensi的 簡 稱 ,是 一 種 革 蘭 氏 陽 性 土 壤 芽 胞 桿 菌 ,其 殺 蟲 毒 性 來自 芽 孢 形 成 時 所 產(chǎn) 生 的 具 有 高 度 特 異 性 殺 蟲 活 性的 晶 體 蛋 白 ,通 常 稱 為 蘇 云 金 桿 菌 毒 蛋 白 (Bt toxic protein) 、 殺 蟲 結(jié) 晶 蛋

22、 白 (insecticidal crystal protein,ICP) 、 內(nèi) 毒 素 等 。 通 過 克 隆 技 術(shù) 確 定 Bt基 因 位 于 30150MD大 小不 同 的 質(zhì) 粒 上 ,其 中 毒 性 區(qū) 間 位 于 該 序 列 N端29607個 編 碼 區(qū) ,C端 有 高 度 的 保 守 性 ,對 穩(wěn) 定 晶體 蛋 白 結(jié) 構(gòu) 可 能 起 著 重 要 作 用 。 殺 蟲 機 理 :其 中 ,應(yīng) 用 于 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 的 主 要 是 內(nèi) 毒 素 。 已 知 內(nèi) 毒 素 為 130160KD的 多肽 ,在 伴 孢 晶 體 內(nèi) 是 以 原 毒 素 的 形 式 存 在 ,經(jīng)體 外 堿

23、解 或 在 昆 蟲 腸 道 內(nèi) 被 蛋 白 酶 水 解 成5570KD或 更 小 的 多 肽 ,與 敏 感 昆 蟲 中 腸 道上 皮 紋 緣 細(xì) 胞 上 的 特 異 受 體 位 點 結(jié) 合 ,并 破壞 紋 緣 膜 細(xì) 胞 滲 透 壓 平 衡 ,使 細(xì) 胞 裂 解 ,殺 死昆 蟲 。 分 類 :不 同 基 因 型 殺 蟲 譜 不 同 ,毒 蛋 白 的 大 小 及 形狀 也 不 一 樣 。 根 據(jù) 殺 蟲 譜 的 不 同 ,將 殺 蟲 基 因 分 成六 大 類 ,統(tǒng) 稱 為 Cry基 因 ,用 羅 馬 數(shù) 字 ， ， ， ， ， 等 來 命 名 ,分 別 代 表 幾 種 殺 蟲 范 圍 。 在 煙

24、 草 中 進(jìn) 行 了 在后 代 中 刪 除 Bt基因 的 實 驗 ， PCR鑒 定 證 明 轉(zhuǎn) 基 因 煙草 后 代 中 Bt基 因已 被 刪 除 。 對 轉(zhuǎn) 基 因 煙 草 進(jìn) 行了 生 物 抗 蟲 性 試 驗 ，結(jié) 果 顯 示 ,未 含 有Bt基 因 的 煙 草 棉 鈴蟲 不 會 被 殺 死 ， 而含 有 Bt基 因 的 煙 草則 毒 殺 了 棉 鈴 蟲 。 由 中 國 農(nóng) 科 院 生 物 工 程 中 心 開 發(fā) 的 Bt棉 對 棉 鈴 蟲 有 顯著 的 抗 性 。 與 對 照 相 比 減 少 農(nóng) 藥 用 量 80 ， 并 減 少 用工 150個 /hm2， 以 上 兩 者 可 使 每 公

25、 頃 節(jié) 省 1500元 ， Bt轉(zhuǎn)基 因 棉 種 深 受 棉 農(nóng) 的 歡 迎 。 1.1.2 其 他 來 源 于 微 生 物 的 抗 蟲 基 因 來 源 于 根 癌 農(nóng) 桿 菌 的 異 戊 烯 轉(zhuǎn) 移 酶 (IPT)基因 編 碼 細(xì) 胞 分 裂 素 生 物 合 成 途 徑 中 的 一 個關(guān) 鍵 酶 ,在 煙 草 ， 番 茄 中 表 達(dá) 后 ,可 減 少 煙 草夜 蛾 對 葉 片 的 損 傷 ,并 降 低 桃 蚜 的 生 存 力 。 膽 固 醇 對 細(xì) 胞 膜 的 完 整 性 和 功 能 是 必 需 的 。來 源 于 鏈 霉 菌 類 的 膽 固 醇 氧 化 酶 對 棉 鈴 象甲 幼 蟲 有 極

26、 高 的 毒 性 ,并 能 延 緩 美 洲 煙 草 夜蛾 的 生 長 。 目 前 ,從 高 等 植 物 獲 得 的 抗 蟲 物 質(zhì) 主 要 有 兩大 類 : 一 類 是 動 物 消 化 酶 的 抑 制 劑 (包 括 蛋 白 酶 抑制 劑 和 淀 粉 酶 抑 制 劑 ); 另 一 類 是 植 物 凝 集 素 。 1.2.1 蛋 白 酶 抑 制 劑 類 抗 蟲 基 因 蛋 白 酶 抑 制 劑 (PI)基 因 表 達(dá) 的 蛋 白 酶 抑 制 劑 是一 類 存 在 于 許 多 植 物 的 貯 藏 器 官 (如 種 子 和 塊 莖中 )的 蛋 白 質(zhì) ,最 早 發(fā) 現(xiàn) 于 1938年 ,其 含 量 高

27、達(dá) 總蛋 白 的 1%10%。 昆 蟲 體 內(nèi) 的 蛋 白 酶 負(fù) 責(zé) 食 物中 蛋 白 質(zhì) 的 消 化 ,將 蛋 白 酶 抑 制 劑 基 因 引 入 植 物 ,即 可 通 過 影 響 昆 蟲 的 消 化 作 用 而 致 昆 蟲 死 亡 。 優(yōu) 點 ： 具 有 抗 蟲 譜 廣 ， 對 人 畜 無 副 作 用 及 昆 蟲不 易 產(chǎn) 生 耐 受 性 等 ， 是 一 類 天 然 的 抗 蟲 物 質(zhì) 。 1.2.2 植 物 凝 集 素 基 因 外 源 凝 集 素 基 因 是 一 類 糖 結(jié) 合 蛋 白 ,在 自 然界 中 分 布 十 分 廣 泛 ,是 植 物 防 御 系 統(tǒng) 的 一 個組 成 部 分

28、。 凝 集 素 抗 蟲 的 作 用 機 制 可 能 是 在 昆 蟲 腸 腔部 位 與 糖 蛋 白 結(jié) 合 ,降 低 膜 透 性 ,從 而 影 響 營養(yǎng) 物 質(zhì) 的 正 常 吸 收 ,同 時 誘 發(fā) 病 灶 ,促 進(jìn) 消 化道 內(nèi) 細(xì) 菌 繁 殖 ,使 昆 蟲 得 病 或 引 起 拒 食 ， 生長 停 滯 甚 至 死 亡 動 物 來 源 的 抗 蟲 基 因 主 要 有 4類 ,一 是 絲 氨 酸 (Ser)蛋 白 酶 抑 制 劑 基 因 ,二 是 昆 蟲 毒 素 基 因 ,三 是 幾 丁質(zhì) 酶 基 因 ,四 是 體 激 素 基 因 。 現(xiàn) 在 人 們 發(fā) 現(xiàn) ,來 源 于 哺 乳 動 物 和 煙

29、 草 夜 蛾 的 Ser蛋 白 酶 抑 制 劑 是 很 有 發(fā) 展 前 景 的 抗 蟲 蛋 白 。 而 來源 于 蝎 子 ， 蜘 蛛 ， 胡 蜂 ， 螞 蟻 等 捕 食 性 動 物 的 昆蟲 毒 素 基 因 編 碼 的 蛋 白 分 子 量 小 ,這 些 毒 素 一 般 都能 專 一 性 作 用 于 昆 蟲 而 對 哺 乳 動 物 無 害 或 毒 性 很小 ,這 些 毒 素 基 因 也 已 開 始 應(yīng) 用 于 基 因 工 程 。 利 用 基 因 工 程 改 善 棉 纖 維 的 方 法 主 要 有 兩 種 基 本 途徑 ： 一 是 增 加 或 減 少 與 某 些 棉 纖 維 品 質(zhì) 相 關(guān) 的 蛋

30、 白 質(zhì) 或 酶 的表 達(dá) 水 平 。 這 一 途 徑 需 要 分 離 鑒 定 出 與 棉 纖 維 相 關(guān) 的 基因 。 目 前 的 工 作 主 要 是 試 圖 分 離 鑒 定 那 些 僅 在 或 主 要 在纖 維 細(xì) 胞 內(nèi) 表 達(dá) 基 因 。 一 般 認(rèn) 為 在 纖 維 細(xì) 胞 內(nèi) 特 意 表 達(dá)的 基 因 可 能 對 纖 維 發(fā) 育 起 重 要 作 用 。 二 。 從 其 他 生 物 中 選 擇 有 潛 力 的 基 因 ， 將 其 導(dǎo) 入 棉 花 ，以 提 高 棉 纖 維 品 質(zhì) 。 例 如 PHB（ 聚 羥 基 丁 酸 ） 是 理 化 性質(zhì) 類 似 聚 丙 烯 的 天 然 可 降 解

31、的 熱 塑 性 化 合 物 ， 許 多 細(xì) 菌可 產(chǎn) 生 該 物 質(zhì) ， 由 于 其 天 然 可 降 解 ， 所 以 不 會 產(chǎn) 生 污 染 。研 究 表 明 轉(zhuǎn) 基 因 棉 花 纖 維 在 彈 性 和 強 度 上 發(fā) 生 有 益 變 化 。 無 論 是 哪 種 來 源 的 抗 蟲 基 因 用 于 基 因 工 程首 要 考 慮 的 問 題 就 是 提 高 其 表 達(dá) 量 。 一 般來 說 ,表 達(dá) 量 越 高 ,抗 蟲 效 果 就 越 好 。 導(dǎo) 入 的 抗 蟲 基 因 翻 譯 水 平 不 高 是 普 遍 存 在的 問 題 ,因 此 ,如 何 提 高 外 源 抗 蟲 基 因 在 植 物體 內(nèi)

32、的 表 達(dá) ,是 植 物 抗 蟲 基 因 工 程 的 一 個 重要 研 究 方 向 。 為 此 ,科 研 工 作 者 已 嘗 試 從 幾條 途 徑 來 提 高 抗 蟲 基 因 的 表 達(dá) 。 1 .對 非 必 需 區(qū) 段 進(jìn) 行 缺 失 處 理 2 .基 因 改 造 3 .利 用 定 位 信 號 提 高 基 因 表 達(dá) 4 .利 用 基 質(zhì) 結(jié) 合 區(qū) 提 高 基 因 表 達(dá) 5 .葉 綠 體 轉(zhuǎn) 化 6 .改 進(jìn) Ti質(zhì) 粒 轉(zhuǎn) 化 載 體 的 啟 動 子 Bt基 因 含 有 較 多 的 AT堿 基 和 ATTTA重 復(fù) 序 列 。 AT富 含區(qū) 在 高 等 植 物 中 被 認(rèn) 為 是 不

33、能 表 達(dá) 的 內(nèi) 含 子 ,ATTTA重復(fù) 序 列 的 mRNA的 穩(wěn) 定 性 差 ,二 者 都 不 能 在 高 等 植 物 中編 碼 。 此 外 ,Bt基 因 中 的 偏 愛 密 碼 子 與 植 物 中 的 不 同 ,以及 其 中 存 在 的 一 些 不 穩(wěn) 定 元 件 如 poly(A)信 號 序 列 、 切割 序 列 、 終 止 序 列 等 都 直 接 影 響 著 Bt基 因 在 植 物 中 的mRNA特 性 。 為 此 , 從 兩 條 途 徑 對 原 基 因 進(jìn) 行 了 改 造 。 第 一 條 途 徑 是 改 進(jìn) Ti質(zhì) 粒 轉(zhuǎn) 化 載 體 的 啟 動 子 ,加 入帶 有 SV40復(fù)

34、 制 增 強 子 區(qū) 的 35S啟 動 子 或 重 復(fù) 的 強 化 表達(dá) 區(qū) (duplicated enhanced region),發(fā) 現(xiàn) 改 建 后 的 載體 表 達(dá) 量 比 原 先 提 高 了 510倍 。 第 二 條 途 徑 是 根 據(jù) 植 物 偏 愛 的 密 碼 子 對 野 生 型(WT)Bt基 因 cry A(b)進(jìn) 行 部 分 改 造 或 人 工 全 合 成 。 Perlak等 對 WTcry A(b)（ 野 生 型 ） 的 AT富 含 區(qū) 進(jìn)行 點 突 變 ,改 變 其 中 63個 堿 基 對 ,AT含 量 由 63%下 降至 59%,而 ATTTA重 復(fù) 序 列 也 從 1

35、3個 減 少 至 7個 ,部 分改 造 后 的 基 因 稱 為 PM cry A(b)。 PM cry A(b)基 因 在 轉(zhuǎn) 化 的 煙 草 和 番 茄 中 的 表 達(dá) 量 為110ng/50g植 物 可 溶 總 蛋 白 ,比 WTcry A(b)在 轉(zhuǎn)基 因 植 物 中 的 表 達(dá) 量 (lng/50g)提 高 了 10倍 。 進(jìn) 一 步 在 不 改 變 編 碼 的 氨 基 酸 序 列 的 前 提 下 ,幾 乎 更換 掉 WT基 因 中 的 所 有 不 穩(wěn) 定 元 件 ,同 時 盡 可 能 將 其中 的 密 碼 子 換 成 植 物 優(yōu) 化 密 碼 子 ,AT含 量 下 降 至 51%,去

36、掉 所 有 ATTTA序 列 。 全 合 成 的 基 因 稱 為 FM cry A(b)， 用 其 轉(zhuǎn) 化 煙 草 和 番 茄 ,10%以 上 的 轉(zhuǎn) 化植 株 表 達(dá) 量 達(dá) 30100ng50g植 物 可 溶 總 蛋 白 ,最 高的 可 達(dá) 100150ng50g,比 WT cry A(b)的 表 達(dá) 量提 高 50100倍 ,表 現(xiàn) 較 強 的 殺 蟲 效 果 。 目 前 ,轉(zhuǎn) 抗 蟲 基 因 植 物 的 研 究 已 取 得 很 大 進(jìn)展 , 并 在 生 產(chǎn) 上 展 現(xiàn) 出 了 良 好 的 應(yīng) 用 前 景 。 但 轉(zhuǎn) 基 因 的 抗 蟲 植 物 在 應(yīng) 用 中 的 潛 在 問 題也 日

37、益 凸 顯 ,主 要 有 殺 蟲 蛋 白 基 因 在 植 物 體內(nèi) 的 沉 默 ;昆 蟲 對 殺 蟲 蛋 白 產(chǎn) 生 抗 性 ;轉(zhuǎn) 抗 蟲基 因 植 物 存 在 潛 在 的 生 態(tài) 風(fēng) 險 性 等 。 3.1 抗 蟲 基 因 的 基 因 沉 默 目 前 ,已 發(fā) 現(xiàn) 基 因 沉 默 與 轉(zhuǎn) 基 因 在 受 體 植 物 中 甲 基 化狀 況 ， 轉(zhuǎn) 基 因 的 拷 貝 數(shù) ， 插 入 受 體 植 物 染 色 體 位 點及 轉(zhuǎn) 基 因 是 否 與 受 體 植 物 存 在 同 源 基 因 等 因 素 有 關(guān) 。 減 少 基 因 沉 默 的 主 要 對 策 有 :基 因 改 造 ,降 低 其 與 寄

38、主基 因 的 同 源 性 ;采 用 低 拷 貝 數(shù) (最 好 是 單 拷 貝 )的 載 體 ;利 用 植 物 基 因 中 相 應(yīng) 的 增 強 子 ,構(gòu) 建 嵌 合 基 因 ;用 葉 綠體 轉(zhuǎn) 化 ;利 用 基 質(zhì) 結(jié) 合 區(qū) (Matrix attachment region,MAR)增 強 外 源 基 因 表 達(dá) 穩(wěn) 定 性 ;在 載 體 上 加上 有 去 甲 基 化 功 能 的 序 列 以 防 止 甲 基 化 。 3.2 抗 蟲 轉(zhuǎn) 基 因 工 程 中 昆 蟲 的 抗 性 問 題 害 蟲 的 抗 性 是 指 一 個 種 群 在 遺 傳 基 礎(chǔ) 上 降 低 了 對 某一 種 殺 蟲 劑 的

39、敏 感 性 。 雖 然 昆 蟲 對 轉(zhuǎn) 基 因 植 物 的 抗性 發(fā) 展 緩 慢 ,但 也 是 一 個 不 容 忽 視 的 問 題 。 轉(zhuǎn) 基 因 植物 的 大 田 抗 性 試 驗 證 明 ,經(jīng) 12次 繁 殖 后 昆 蟲 便 對 Bt毒 蛋 白 產(chǎn) 生 抗 性 ,轉(zhuǎn) 單 一 ICP基 因 的 植 物 在 生 產(chǎn) 上 一般 只 能 用 810年 。 由 此 看 來 ,昆 蟲 的 抗 性 是 抗 蟲 轉(zhuǎn) 基 因 工 程 中 較 為 嚴(yán) 重的 潛 在 問 題 ,因 此 如 何 防 止 或 延 緩 害 蟲 產(chǎn) 生 抗 性 ,這已 經(jīng) 成 為 植 物 抗 蟲 基 因 工 程 的 另 一 重 要 研 究

40、 內(nèi) 容 。 3.3 轉(zhuǎn) 抗 蟲 基 因 植 物 潛 在 的 生 態(tài) 風(fēng) 險 性 轉(zhuǎn) 抗 蟲 基 因 植 物 的 安 全 性 是 一 個 長 期 ， 重 要 而 且復(fù) 雜 的 問 題 ,應(yīng) 謹(jǐn) 慎 對 待 。 抗 蟲 轉(zhuǎn) 基 因 植 物 的 直 接生 態(tài) 效 應(yīng) 是 對 靶 標(biāo) 昆 蟲 種 群 的 控 制 ,但 靶 標(biāo) 昆 蟲 有無 向 其 他 寄 主 植 物 轉(zhuǎn) 移 的 可 能 ;害 蟲 天 敵 種 群 會 受到 怎 樣 的 影 響 ;次 要 害 蟲 是 否 會 變 為 主 要 害 蟲 ;靠轉(zhuǎn) 基 因 作 物 的 逃 逸 或 從 作 物 雜 交 中 獲 取 轉(zhuǎn) 基 因 抗性 的 植 物 是

41、否 會 對 自 然 植 物 群 落 產(chǎn) 生 嚴(yán) 重 影 響 都是 需 進(jìn) 一 步 研 究 的 問 題 。 指 通 過 微 細(xì) 加 工 工 藝 在 固 體 芯 片 表 面 構(gòu) 建 的 微 型化 學(xué) 分 析 系 統(tǒng) ,從 而 實 現(xiàn) 對 細(xì) 胞 、 蛋 白 質(zhì) 、 DNA以及 其 他 生 物 組 分 的 準(zhǔn) 確 快 速 與 大 信 息 量 的 檢 測 。常 用 的 生 物 芯 片 分 為 三 大 類 : 1 基 因 芯 片(Genechip,DNAchip,DNAmicroarray) 2 蛋 白 質(zhì) 芯 片 (Proteinchip) 3芯 片 實 驗 室 (Lab-on-a-chip) 又 稱

42、 DNA芯 片 ， 是 專 門 用 于 核 酸 檢 測 的 生 物 芯 片 ，也 是 目 前 應(yīng) 用 最 廣 泛 的 微 陣 列 芯 片 。 它 是 指 在 固 相載 體 上 按 照 特 定 的 排 列 方 式 固 定 上 大 量 的 DNA片斷 ， 形 成 DNA微 矩 陣 。 將 樣 品 基 因 組 DNA/RNA通過 體 外 逆 轉(zhuǎn) 錄 ， PCR/RT-PCR擴 增 等 技 術(shù) 摻 入 標(biāo) 記分 子 后 ， 與 位 于 微 陣 列 上 的 已 知 序 列 雜 交 ， 通 過 激光 共 聚 焦 熒 光 檢 測 系 統(tǒng) 等 對 芯 片 進(jìn) 行 掃 描 ， 檢 測 雜交 信 號 強 度 ，

43、計 算 機 軟 件 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 的 比 較 和 綜 合 分析 后 ， 即 可 獲 得 樣 品 中 大 量 基 因 序 列 特 征 或 基 因 表達(dá) 特 征 信 息 。 基 因 芯 片 檢 測 的 最 一 般 原 理 仍 然 是 基 于 堿 基 互 補的 核 酸 分 子 雜 交 ， 相 對 與 Southern印 記 法 ，Northern印 記 法 而 言 ， 基 因 芯 片 是 一 種 反 向 雜 交技 術(shù) ， 把 大 量 的 已 知 序 列 的 基 因 探 針 有 序 的 固 定到 固 相 介 質(zhì) 上 ， 這 樣 每 個 點 實 際 上 就 代 表 了 某 個特 定 的 基 因 ， 然

44、 后 把 樣 品 中 的 靶 基 因（ DNA/RNA/MRNA)進(jìn) 行 標(biāo) 記 ， 與 基 因 進(jìn) 行 常 規(guī)的 分 子 雜 交 ， 從 而 對 基 因 序 列 及 功 能 進(jìn) 行 大 規(guī) 模 ，高 通 量 的 研 究 。 芯 片 種 類 較 多 ， 制 備 方 法 也 不 盡 相 同 ， 常見 的 芯 片 可 分 為 兩 大 類 ： 1.原 位 合 成 法 2.直 接 點 樣 法 原 位 合 成 適 用 于 寡 核 苷 酸 .原 位 合 成 有 兩 種途 徑 。 一 是 光 蝕 刻 法 ； 一 是 噴 印 法 。 光 蝕刻 法 可 以 合 成 30nt左 右 ， 噴 印 法 可 以 合 成

45、40-50nt， 光 蝕 刻 法 每 步 縮 合 率 較 低 ， 一 般為 95%左 右 ， 合 成 30nt產(chǎn) 率 僅 20%； 噴 印法 可 達(dá) 99%以 上 ， 合 成 30nt產(chǎn) 率 可 達(dá) 74%，從 這 個 意 義 上 說 噴 印 法 特 異 性 應(yīng) 比 光 刻 法高 。 此 外 ， 噴 印 法 不 需 特 殊 的 合 成 試 劑 。 點 樣 法 是 將 合 成 好 的 探 針 、 cNDA或 基 因 組 DNA通 過 特 定 的 高 速 點 樣 機 器 人 直 接 點 在 芯 片 上 。 點樣 分 子 可 以 是 核 酸 也 可 以 是 寡 核 酸 。 一 些 研 究 者采 用

46、人 工 點 樣 的 方 法 將 寡 核 苷 酸 分 子 點 樣 于 化 學(xué)處 理 后 的 載 玻 片 上 ， 經(jīng) 一 定 的 化 學(xué) 方 法 處 理 非 干燥 后 ， 寡 核 苷 酸 分 子 即 固 定 于 載 玻 片 上 ， 制 備 好的 DNA芯 片 可 置 于 緩 沖 液 中 保 存 。 由 于 方 法 費 時費 力 ， 不 適 于 大 規(guī) 模 DNA芯 片 制 作 ， 因 而 實 現(xiàn) 自動 化 點 樣 就 顯 得 尤 為 重 要 。 （ 一 ） 基 因 表 達(dá) 分 析 基 因 芯 片 具 有 高 度 的 敏 感 性和 特 異 性 ， 它 可 以 監(jiān) 測 細(xì) 胞 中 幾 個 至 幾 千

47、個 mRNA拷 貝 的 轉(zhuǎn) 錄 情 況 （ 二 ） 基 因 型 、 基 因 突 變 和 多 態(tài) 性 分 析 在 同 一 物種 不 同 種 群 和 個 體 之 間 ， 有 著 多 種 不 同 的 基 因 型 ，而 這 種 不 同 ， 往 往 與 個 體 的 不 同 性 狀 和 多 種 遺 傳 性疾 病 有 著 密 切 的 關(guān) 系 。 通 過 對 大 量 具 有 不 同 性 狀 的個 體 的 基 因 型 進(jìn) 行 比 較 ， 就 可 以 得 出 基 因 與 性 狀 的關(guān) 系 。 用 基 因 芯 片 可 以 同 時 反 應(yīng) 數(shù) 千 甚 至 更 多 個 基因 的 特 性 ， 我 們 就 可 以 分 析

48、基 因 組 中 不 同 基 因 與 性狀 或 疾 病 的 關(guān) 系 。 （ 三 ） 疾 病 的 診 斷 與 治 療 人 類 的 疾 病 與 遺 傳基 因 密 切 相 關(guān) ， 基 因 芯 片 可 以 對 遺 傳 信 息 進(jìn) 行快 速 準(zhǔn) 確 的 分 析 ， 因 此 它 在 疾 病 的 分 子 診 斷 中的 優(yōu) 勢 是 不 言 而 喻 的 ， 就 臨 床 一 種 新 的 、 強 有力 的 分 子 工 具 。 基 因 芯 片 技 術(shù) 已 經(jīng) 被 應(yīng) 用 于 感染 性 疾 病 、 腫 瘤 和 藥 物 代 謝 等 方 面 的 研 究 。 （ 四 ） 藥 物 研 究 中 的 應(yīng) 用從 經(jīng) 濟(jì) 效 益 來 說

49、 ， 最 大 的 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 可 能 是 制 藥 廠 用 來開 發(fā) 新 藥 。 所 以 已 經(jīng) 有 多 家 制 藥 企 業(yè) 介 入 芯 片 的 開 發(fā) 。如 ： Incyte Pharmaaceuticals Inc.， Sequana Therapeutics， Millenium Pharmaceuticals Inc.等 。對 于 尋 找 新 藥 來 說 ， 目 標(biāo) 之 一 是 應(yīng) 用 芯 片 可 以 在 基 因水 平 上 尋 找 藥 物 靶 標(biāo) 。 采 用 所 謂 “ 譯 碼 器 ” 策 略（ Decoder strategy） 來 確 定 藥 物 靶 標(biāo) 。 從 而 找 到“ 導(dǎo)

50、 向 藥 物 ” 。 基 因 芯 片 也 被 用 于 尋 找 蛋 白 激 酶 抑 制物 。 細(xì) 菌 或 腫 瘤 組 織 的 耐 藥 性 也 涉 及 基 因 改 變 可 以 用DNA芯 片 鑒 定 。 1 新 藥 開 發(fā) 高 通 量 的 DNA芯 片 可 發(fā) 現(xiàn) 眾 多 的 新基 因 和 新 的 靶 分 子 用 于 新 藥 的 設(shè) 計 。 噬 菌 體 展 示 技術(shù) 可 創(chuàng) 造 大 量 蛋 白 質(zhì) ， 目 前 多 用 于 抗 體 庫 的 建 立 和篩 選 ， 進(jìn) 而 可 用 于 受 體 -配 體 相 互 作 用 的 研 究 。 基因 組 學(xué) 、 蛋 白 質(zhì) 組 學(xué) 和 生 物 信 息 學(xué)（ bio

51、informatics） 將 大 大 促 進(jìn) 制 藥 工 業(yè) 的 發(fā) 展 。目 前 第 一 個 生 物 分 子 工 程 藥 物 Herceptin已 用 于 乳癌 的 治 療 ， 并 獲 得 美 國 FDA的 批 準(zhǔn) 。 除 腫 瘤 外 ， 用分 子 生 物 工 程 設(shè) 計 的 藥 物 可 用 于 治 療 遺 傳 病 及 代 謝疾 病 、 抗 衰 老 、 設(shè) 計 新 的 抗 生 素 和 工 業(yè) 用 酶 等 。 2 調(diào) 查 藥 物 處 理 細(xì) 胞 后 基 因 的 表 達(dá) 情 況 Marton等 人 利 用 基 因 芯 片 構(gòu) 建 了 免 疫 抑 制性 藥 物 FK506處 理 酵 母 細(xì) 胞 后

52、 的 基 因 表 達(dá)圖 譜 。 發(fā) 現(xiàn) 用 FK506處 理 的 酵 母 細(xì) 胞 基 因表 達(dá) 圖 譜 與 FK506靶 標(biāo) 的 無 意 義 突 變 體 相似 而 用 FK506去 處 理 此 突 變 體 ， 發(fā) 現(xiàn) 了 不同 于 野 生 型 的 作 用 機 制 。 3 對 藥 物 進(jìn) 行 毒 性 評 價 應(yīng) 用 芯 片 查 找 藥 物 的 毒 性 或 副 作 用 ， 進(jìn) 行 毒 理 學(xué)研 究 。 尤 其 是 慢 性 毒 性 和 副 作 用 ， 往 往 涉 及 基 因或 基 因 表 達(dá) 的 改 變 。 如 果 藥 物 能 抑 制 重 要 基 因 的表 達(dá) ， 則 對 它 的 深 入 研 究 就

53、 值 得 考 慮 。 用 芯 片 作大 規(guī) 模 的 表 達(dá) 研 究 往 往 可 省 略 大 量 的 動 物 試 驗 。若 某 個 正 在 篩 選 的 潛 在 藥 物 作 用 靶 細(xì) 胞 得 到 的 基因 表 達(dá) 圖 譜 與 已 知 的 具 有 毒 性 副 作 用 的 藥 物 得 到的 基 因 表 達(dá) 圖 譜 相 似 時 ， 就 要 考 慮 是 否 停 止 藥 物開 發(fā) （ drug development） 中 花 費 巨 大 的 臨 床實 驗 階 段 。 1 環(huán) 境 化 學(xué) 毒 物 的 篩 選 采 用 毒 物 檢 測 芯 片（ Toxchips） 可 對 環(huán) 境 中 眾 多 化 學(xué) 物 質(zhì)

54、對 人 類 基因 的 潛 在 毒 性 進(jìn) 行 篩 選 ， 探 查 毒 物 “ 開 啟 ” 或“ 關(guān) 閉 ” 哪 些 基 因 ， 研 究 “ 環(huán) 境 如 何 改 變 我 們 的基 因 ” 。 2 體 質(zhì) 醫(yī) 學(xué) 的 研 究 體 質(zhì) 醫(yī) 學(xué) 關(guān) 系 到 個 體 化 治 療的 核 心 問 題 ， 不 同 的 人 具 有 不 同 的 體 質(zhì) 基 礎(chǔ) ， 其原 因 與 基 因 型 可 能 存 在 一 定 的 相 關(guān) 性 縱 觀 當(dāng) 前 基 因 芯 片 的 研 究 趨 勢 ， 基 因 芯 片在 今 后 幾 年 內(nèi) 可 能 的 發(fā) 展 方 向 ， 可 能 有 以下 幾 個 方 面 ： 1 進(jìn) 一 步 提 高 探 針 陣 列 的 集 成 度 2. 提 高 檢 測 的 靈 敏 度 和 特 異 性 3.高 自 動 化 、 方 法 趨 于 標(biāo) 準(zhǔn) 化 、 簡 單 化 ， 成本 降 低 4.研 制 芯 片 新 檢 測 系 統(tǒng) 和 分 析 軟 件 ， 以 充 分利 用 生 物 信 息 5.芯 片 技 術(shù) 將 與 其 它 技 術(shù) 結(jié) 合 使 用 ， 如 基 因芯 片 PCR、 納 米 芯 片 等 6.不 同 生 物 芯 片 間 綜 合 應(yīng) 用 ， 如 蛋 白 質(zhì) 芯 片與 基 因 芯 片 間 相 互 作 用 等 ， 可 用 于 了 解 蛋白 質(zhì) 與 基 因 間 相 互 作 用 的 關(guān) 系