基因工程菌外源基因丢失的原因有哪些?

【基因工程菌外源基因丢失的原因有哪些?】基因工程菌外源基因丢失这一现象也就是所谓的工程菌的不稳定性 。这种不稳定性我们常见的有以下两种表现形式,结构的不稳定性与分配的不稳定性 。下面简要解答以下这两种形式及成因 。

一.结构不稳定性,这是源于重组质粒某一区域发生了缺失,重排,修饰等生物过程所导致的表观生物学功能丧失 。在构建完成基因工程菌后,受体细胞中限制修饰系统对外援重组质粒分子可能会降解,这就导致目的基因无法表达 。另外一种情况,在外源基因高效表达时候可能在工程菌中出现产物干扰受体细胞正常生长代谢的情况,这样一来也就导致了工程菌无法生长,或者缓慢生长或者严重致死 。这种现象还是比较多的,比如在做原核表达的生物实验时候,由于目的基因的表达经常会碰到菌体生长滞缓的现象 。这也是源于菌体能量物质的匮乏或者外援基因表达产物的毒性诱导所导致,这时候工程菌体往往会启动应激保护系统,然后关闭合成途径并启动降解程序外源基因程序 。

二.分配不稳定性 。这种现象在生物学中也称之为逃逸现象(curing),重组质粒在受体细胞分裂时候由于不均匀性分配导致重组质粒在分裂中丢失 。此外,受体细胞中内源性的转座元件也会导致重组质粒的重建,而导致目的基因的丢失 。

以上分析来看也就不难理解为什么我们在构建好的工程菌会出现外援基因丢失这一现象了,其实在早期世代外源基因丢失的几率还是比较低的,但是随着世代的增加丢失比例会有增加的趋势 。

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