作为异源基因表达和分泌系统 什么是转化外源基因的同源性表达和异源性表达
工业生产已经证明木霉具有很高的蛋白分泌能力，例如T.reesei的CBHI启动子就是强启动子，在其强启动子控制下利用CBHI的前导肽序列引导重组蛋白可以实现外源基因在T.reesei中的分泌性表达，用来生产所需的同源或异源蛋白。并已成功构建了多种能过量产生目的蛋白的木霉工程菌株。这些成功表达的蛋白有葡聚糖酶基因、木聚糖酶基因、漆酶基因、几丁质酶基因、乙烯形成酶efe、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、人促红细胞生成素epo、抗真菌蛋白AFP、长醇磷酸甘露糖合成酶、黑曲霉葡萄糖氧化酶GOD等10余种。分述如下：
（1）同源或异源β-葡聚糖酶基因在T.reesei中的表达。2001年Karlsson等将β-葡聚糖酶基因cel61A置于T.reesei纤维二糖水解酶Ⅰ cbh1强启动子（及其信号肽）和cbh1终止子之间，同时引入组氨酸标签方便亲和纯化，构建了第一个含组氨酸标签的T.reesei的表达系统，并实现了120mg/L的表达量；2004年Wang等将葡聚糖内切酶 eg3置于T.reesei纤维二糖水解酶Ⅰ cbh1强启动子（及其信号肽）和cbh1终止子之间，通过同源重组获得的转化子L29，滤纸水解活性降低为亲本株Rut-C30的60%，但CMC酶活性增加了33%；2010年Zhang使用含四拷贝cbhI启动子的表达载体，用于表达β-葡萄糖苷酶，提高了T.reesei纤维素酶活性，该菌株具有成为生产纤维素酶细胞工厂的潜力；2011年王冰冰等将来源于黑曲霉的纤维二糖酶基因在T.reesei的cbh1强启动子下表达，发酵试验表明，基因表达产物可以在cbh1信号肽的引导下顺利地向细胞外分泌。发酵48h重组菌株的纤维二糖酶活力可以高达5.3IU/mL，是原始菌株的106倍；2011年Jin等将前期优化后的瘤胃厌氧真菌内切β-1，4葡聚糖酶celEn置于里氏木霉纤维二糖水解酶Ⅰ强启动子Pcbh1（及其信号肽）和终止子Tcbh1之间，采用根瘤农杆菌介导转化获得3个高产β-1，4葡聚糖酶活力的转化子，发酵培养96h的β-1，4葡聚糖酶活力最高可达到126.3IU/mL，是原始菌株的4.23倍；2011年Ma等将斜卧青霉的β-葡萄糖苷酶在T.reesei纤维二糖水解酶（CBH1）启动子下表达，获得的转化子较亲本的β-葡萄糖苷酶的活性提高6～8倍，滤纸水解活性提高了30%。转化子对预处理玉米秸秆的糖化能力也显著增强。异源表达的β-葡萄糖苷酶和Rut-30产生的复合酶混合糖化处理经过预处理的玉米秸秆，糖化过程中葡萄糖产量增加约80%，说明其纤维素降解的复合酶制剂中各纤维降解酶组分更为均衡。2013年Miyauchi等采用根癌农杆菌介导的转化将特异腐质霉（Humicola insolens）的中性内切-β-葡聚糖酶基因cel5A在T.reesei重组并完成高效表达和胞外分泌。在pH值为6.5的条件下，于摇瓶中96h发酵后重组T.reesei的内切-β-葡聚糖酶活性达到3068U/mL，是亲本菌株的11倍以上。在2M3发酵罐中发酵96h后，内切-β-葡聚糖酶活性可进一步增加至8012U/mL，显示了良好的在纺织行业的应用前景。
（2）木聚糖酶基因在T.reesei中的表达。例如2003年Paloheimo等在纤维二糖水解酶Ⅰcbh1强启动子下实现了木聚糖酶xynllA在T.reesei中的高效表达，木聚糖酶的产量明显增加（高达820mg/L）；2007年Mäntylä等利用T.reesei异源表达来源于嗜热真菌球毛壳菌嗜热CBS730.95的木聚糖酶CT xyn11B，xyn11A和CT xyn11C，并使用T.reesei cel7A强启动子。重组木聚糖酶在pH值5～7下具有较高的耐热稳定性，其耐受温度特性使其可被用于工业漂白木浆；2012年Li使用编码丙酮酸脱羧酶（PDC）和编码烯醇化酶（ENO）基因的启动子，在真菌T.reesei中表达木聚糖酶Ⅱ，获得重组T.reesei，在高糖培养基发酵上清液中木聚糖酶活性分别为9266IU/mL和8866IU/mL。木聚糖酶II的产率分别为1.61g/L（PDC启动子）和1.52g/L（ENO启动子），约分别占T.reesei总蛋白分泌的83%和82%；2013年Wang等采用基因枪法使用T.reesei RUT-C30菌株表达生产内切木聚糖酶基因（PoxynA），其中采用丙酮酸脱羧酶（PDC）启动子表达内切木聚糖酶，其转化体的木聚糖酶较野生菌株活性高29～35倍。
（3）漆酶在T.reesei中的表达。例如2010年Sun等利用根癌农杆菌介导技术转化T.atroviride T23，获得的3株转化子产漆酶能力显著高于初始菌株T23，其中，在限碳培养基中，转化子TA5的漆酶酶活为25.3U/mL，显著高于发菌株；2012年董欣睿等将优化后的糙皮侧耳（Pleurotus ostreatus）漆酶基因pox1，在里氏木霉中进行高效表达筛选漆酶表达工程菌LC-7，该重组菌经摇瓶发酵144h后粗酶液酶活性达237.134IU/mL，酶活较其初始菌Pleurotus ostreatus提高了28.6倍；2012年Zhang等将漆酶基因lacA在Aspergil-lus nidulans的甘油醛-3-磷酸脱氢酶的启动子下由T.reesei异源表达。两个转化子L8和L38能够分泌重组酶，其漆酶的ABTS氧化相应的活动达到3.62IU/mL和1.50IU/mL，由L8和L38发酵获得粗酶液糖化的玉米渣，与亲本相比分别增加31.3%和71.6%。工程菌可以用来提高纤维素酶制剂的生物糖化效率。
（4）几丁质酶在T.reesei中的表达。例如2001年Viterbo等采用基因枪法将链霉菌来源的几丁质酶chit 36置于pki1启动子下实现了在T.harzianum中的异源表达，转化子D1的几丁质酶活性是野生型的36倍，并对灰霉病和白绢病具有良好的抑制作用。
（5）其他蛋白的表达。例如2003年徐军等在绿色木霉（T.viride）中成功表达了巨大曲霉（A.giganteus MDH18894）中分泌的一个抗真菌蛋白AFP，为研究对利用绿色木霉分泌表达具有重要应用价值的异源真核蛋白质打下了基础；2004年Liu等利用REMI法在T.viride中成功表达了疫霉来源激发子蛋白elicitin；2006年母敬郁等利用高表达分泌纤维素酶的真菌T.reesei重组表达了黑曲霉葡萄糖氧化酶GOD，生产的重组酶活性为25U/mL，相当于sigma公司葡萄糖氧化酶标准品的产量为0.5g/L；2006年Kontkanen H等将来源于嗜热真菌Melanocarpus albomyces的ste1基因在T.reesei CBH1启动子下诱导表达，获得比野生菌显著提高的表达量，为利用T.reesei工业化大规模异源表达生产M.albomyces甾醇酯酶STE1提供了技术支撑；2010年Schmoll在T.reesei表达了A.nidulans的Ⅰ类疏水蛋白dewA，并且发现疏水蛋白dewA可在T.reesei的hfb2启动子和乳糖作为碳源条件下实现有效的外源表达，表达量高达总的分泌蛋白的15%。但在cel7 A启动子下则无表达，说明外源基因在木霉中的表达与所选启动子有关；2010年Chen等构建了三个表达载体用于乙烯形成酶efe基因［来源于丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae）］的表达，在三个表达载体中efe基因分别由cbhI启动子、gpd（A.nidulans的甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因）启动子和pgk（T.reesei 3-磷酸激酶基因）启动子控制，转化T.reesei后，pgk启动子的C30-3转化体有最高的乙烯生产量，达4012nl/h/L；2011年Zhong用蛋白酶缺陷型菌株RUTC-30M3和糖基化修饰的菌株T108成功地表达人促红细胞生成素epo。证明木霉具有生产人促红细胞生成素的潜力。此外，为了更好地表达外源基因，研究工作者还对表达载体和宿主进行改进，例如2004年汪天虹等利用部分蛋白酶缺陷突变菌株T.reesei Rut C30M3用于外源基因的表达，用携带潮霉素磷酸转移酶基因hph的表达质粒pAN7-1分别转化T.reesei Rut C30和Rut C30M3原生质体，转化结果显示Rut C30M3（pAN7-1）对潮霉素的抗性比Rut C30（pAN7-1）提高约20%，说明蛋白酶缺陷菌株RutC30M3 适于作为外源基因表达的受体菌株用于大量生产同源和异源蛋白；2006年Urszula将酵母长醇磷酸甘露糖合成酶（DPMS，O-糖基化途径中的关键酶）引入T.reesei表达系统，其表达可以促进木霉的蛋白分泌。可以用于促进外源基因在木霉中的分泌表达；2008年Liu等为了提高T.reesei表达异源基因能力，对CBH1启动子进行了改造，并构建了含不同拷贝数和改造的CBH1启动子的T.reesei表达载体，表达gus和甘油醛-3-磷酸脱氢酶gapdh结果显示有助于提高异源蛋白在木霉中的表达；2010年Zhang使用含四拷贝cbhI启动子的表达载体，用于表达β-葡萄糖苷酶，提高了T.reesei纤维素酶活性；2013年苏建臣等构建了可用于外源蛋白在T.reesei中的细胞壁定位表达的木霉细胞表面表达系统。将AfMp1 p（烟曲霉通过糖基磷脂酰肌醇修饰定位于细胞壁上的蛋白）的细胞壁定位GPI信号肽和烟曲霉几丁质酶AfChiB1的N端信号肽分别与绿色荧光蛋白GFP的C末端和N末端融合并转化T.reesei。荧光观察结合Western blot的结果表明，在平台期、中期和后期，带有GPI信号的GFP融合蛋白定位于细胞壁。
异源表达的基因为什么与自身表达的表型有差异~
那是与耐药质粒在菌体内复制了多少以及菌体的强弱及耐药质粒表达量的多少有关。强菌耐药质粒拷贝数越高，表达量一般也就越大，抗性也就越强。另外培养条件也可能影响它们的表达，因为条件不适宜就相当于又给菌体加了一个选择压，这时候表达的菌体就会不仅具有耐药抗性，还会有对不良环境的抵抗能力。
同源表达就是目的基因是其本身的，异源表达则不是。请看英文具体解释：
Heterologous expression is when you express a gene in either a different specie, or cell type, than it originates. Homologous would then be the over-expression of a gene in a system from where it originates
作为异源基因表达和分泌系统
答：工业生产已经证明木霉具有很高的蛋白分泌能力,例如T.reesei的CBHI启动子就是强启动子,在其强启动子控制下利用CBHI的前导肽序列引导重组蛋白可以实现外源基因在T.reesei中的分泌性表达,用来生产所需的同源或异源蛋白。并已成功构建了多种能过量产生目的蛋白的木霉工程菌株。这些成功表达的蛋白有葡聚糖酶基因、木聚糖酶...
基因异源表达的意义
答：基因异源表达的意义是指细胞在生命过程中，把储存在dna顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。根据查询相关信息显示，基因异源表达指细胞分化过程中，奢侈基因按一定顺序表达，表达的基因数约占基因总数的百分之5至百分之10，某些特定奢侈基因表达的结果生成一种类型的分化细胞，另一...
异源蛋白表达重组蛋白表达的系统
答：首先，原核蛋白表达系统，以大肠杆菌表达系统为例，其优势在于遗传背景清晰、成本低廉、高表达量以及产物分离纯化相对简单。然而，其不足之处在于，由于缺乏完整的翻译后加工机制，如二硫键形成、蛋白糖基化和正确折叠，因此得到具有生物活性的蛋白的概率相对较低。其次，酵母蛋白表达系统，如甲醇酵母，具有高...
异源内分泌综合征防治
答：异源内分泌综合征的防治除了针对病因进行治疗外，对症处理至关重要。对于轻度病例，应限制每日摄水量在800~1000毫升以下，以保持负平衡，减少体液过多和尿失钾。经过限水和化疗，多数患者症状可得到缓解。若化疗导致水化过度或低钠，应考虑更换药物。在严重水中毒（如抽搐、昏迷）时，需使用速尿并静脉给予3...
设计构建一个载体,将目的基因在植物根系表达并向根细胞外分泌.
答：将特定的外源基因构建在植物表达载体中并转入受体植物,并不是植物遗传转化的最终目的.理想的转基因植物往往需要外源基因在特定部位和特定时间内高水平表达,产生人们期望的表型性状.然而,近二十年的发展历史却表明,外源基因在受体植物内往往会出现表达效率低、表达产物不稳定甚至基因失活或沉默等不良现象,导致转基因植物无...
如何将水稻的一个基因转入番茄中进行异源表达
答：按照一般逻辑，首先从水稻提取mRNA，反转出cDNA，设计引物PCR扩增出目的基因。将目的片段连接入转基因载体（比如pcambia系列），向番茄愈伤转 我们做水稻转基因，一般用农杆菌介导的方法转基因。首先构建好转基因载体，同时诱导水稻愈伤，做好继代准备工作；转基因载体转化入农杆菌感受态。下面一系列流程：愈伤...
举例说明外源基因可以在哪几种宿主细胞中的大规模表达,各有什么特点...
答：因此，大肠杆菌已成为高效表达异源蛋白质最常用的原核表达系统。(2)外源基因在酵母中的表达，特点：①基因组简单，易于分析操作;②具有真核生物特有的蛋自质翻译后修饰加工体系，且能形成分泌型的表达产物;③某些酵母的大规模发酵生产工艺有几百年的历史，属于安全型基因工程表达系统。因此，酵母是较理想的...
一般异源菌表达浓度高还是本源浓度高
答：一般情况下，异源菌表达蛋白的浓度可能会比本源菌高。异源表达是指将目标基因从原来的宿主中分离出来，转移到不同的宿主菌中进行表达。由于异源宿主菌可能具有更强大的表达机制和代谢途径，以及对目标基因的更好适应性，因此在一些情况下，它们可以生产更高浓度的目标蛋白。然而，具体的表达浓度还会受到许多...
为什么有些人类基因不能在原核表达载体正确表达
答：异源的，凡是外来物质都会被生物体视为入侵物，会被防御系统所识别，通过降解等方式达到排除污染的目的。再一个一个是真核系统，一个是原核系统，原核系统缺少一些真核蛋白正确折叠和修饰所需要的条件。还有一个原因就是人类的基因往往过大，导致原核系统不能有效翻译。
大肠杆菌是如何分泌胰岛素的
答：从理论上讲，将大肠杆菌某个分泌型蛋白的信号肽编码序列与外源基因拼接，可以使异源蛋白在大肠杆菌中表达并分泌，因此，最近出现一种能促进融合蛋白分泌的工程菌构建策略——将胰岛素基因插入到表达型质粒β—内酰胺酶基因的下游，后者所编码的是降解青霉素的蛋白质，通常能被大肠杆菌分泌到细胞外，这样构建...
