酶基因的隨機突變

1、 酶基因的隨機突變 酶基因的隨機突變1 引言： 引言：酶分子的定向進化簡稱為酶定向進化，是模擬自然進化過 酶分子的定向進化簡稱為酶定向進化，是模擬自然進化過程（隨機突變和自然選擇） 程（隨機突變和自然選擇） ，在體外進行酶基因的人工隨機突 ，在體外進行酶基因的人工隨機突變，建立突變基因文庫，在人工控制條件的特殊環(huán)境下，定向 變，建立突變基因文庫，在人工控制條件的特殊環(huán)境下，定向選擇得

2、到具有優(yōu)良催化特性的酶的突變體的技術(shù)過程。 選擇得到具有優(yōu)良催化特性的酶的突變體的技術(shù)過程。酶定向進化的基本過程包括隨機突變，構(gòu)建基因文庫，定 酶定向進化的基本過程包括隨機突變，構(gòu)建基因文庫，定向選擇等步驟。酶的定向進化的第一步是在體外人為的進行積 向選擇等步驟。酶的定向進化的第一步是在體外人為的進行積陰德隨機突變，以獲得豐富多樣的突變基因，為后續(xù)的定向選 陰德隨機突變，以獲得豐富多樣的突變基因，為后續(xù)的定向選擇打下基礎(chǔ)。 擇打下基礎(chǔ)。

3、酶基因的體外隨機突變首先要獲得酶基因，然后在體外進 酶基因的體外隨機突變首先要獲得酶基因，然后在體外進行隨機突變，體外隨機突變的技術(shù)多種多樣，主要有易錯 行隨機突變，體外隨機突變的技術(shù)多種多樣，主要有易錯 PCR PCR技術(shù)， 技術(shù)，DNA DNA 重排技術(shù)，基因家族重排技術(shù)等。 重排技術(shù)，基因家族重排技術(shù)等。這些突變方法的目標都是為了獲得豐富多樣的突變基因， 這些突變方法的目標都是為了獲得豐富多樣的突變基因，但是各自采用的進化策略和側(cè)

4、重點有所不同，易錯 但是各自采用的進化策略和側(cè)重點有所不同，易錯 PCR PCR 技術(shù)是 技術(shù)是從酶的單一基因出發(fā)，通過改變聚合酶鏈式反應(yīng)的條件，如改 從酶的單一基因出發(fā)，通過改變聚合酶鏈式反應(yīng)的條件，如改變底物和鎂離子濃度等，在 變底物和鎂離子濃度等，在 PCR PCR 擴增過程中，使堿基配對錯誤 擴增過程中，使堿基配對錯誤而引起基因突變； 而引起基因突變；DNA DNA 重排技術(shù)是從兩條以上的正突變基因出 重排技術(shù)是從兩條以上的正突

5、變基因出發(fā)，經(jīng)過酶切和不加引物的 發(fā)，經(jīng)過酶切和不加引物的 PCR PCR 擴增，使 擴增，使 DNA DNA 堿基序列重新排 堿基序列重新排布而引起的基因突變；基因家族重排技術(shù)是從基因家族的多個 布而引起的基因突變；基因家族重排技術(shù)是從基因家族的多個同源基因出發(fā)，經(jīng)過酶切和不加引物的 同源基因出發(fā)，經(jīng)過酶切和不加引物的 PCR PCR 擴增等，使 擴增等，使 DNA DNA 的堿基序列重新排布而引起基因突變。這些隨機突變方法可以單 堿

6、基序列重新排布而引起基因突變。這些隨機突變方法可以單2.3 基因家族重排技術(shù)：又稱為基因家族改組技術(shù)，是從基因家族的若干同源基因出發(fā)，勇酶切割成隨機片段，經(jīng)過不加引物的多次 PCR 技術(shù)，使 DNA的堿基序列發(fā)生重新排布而引起基因突變的技術(shù)過程?；蚣易逯嘏偶夹g(shù)的主要過程如圖所示：3 酶基因隨機突變的應(yīng)用： 酶基因隨機突變的應(yīng)用：酶基因的隨機突變時酶定向進化的第一步，所以特別重要。定向進化技 術(shù)主要用于酶的改性方面，如提高酶催化的效率