利用基因工程菌生产的特点 (一)基因工程菌带有外源基因,外源基 因可能在质粒上也可能整合到染色体上, 这些基因可能不稳定。丢失外源基因的菌 往往比未丢失质粒的菌生长快得多,这样 就会大大降低产物的表达。为了抑制基因 丢失的菌的生长,一般在培养中加入选择 压力,如抗生素。 (二)基因工程菌的培养一般分两段。前 期是菌体生长,生长到某一阶段,加入诱 导因子,诱发产物表达
三、利用基因工程菌生产的特点 （一）基因工程菌带有外源基因，外源基 因可能在质粒上也可能整合到染色体上， 这些基因可能不稳定。丢失外源基因的菌 往往比未丢失质粒的菌生长快得多，这样 就会大大降低产物的表达。为了抑制基因 丢失的菌的生长，一般在培养中加入选择 压力，如抗生素。 （二）基因工程菌的培养一般分两段。前 期是菌体生长，生长到某一阶段，加入诱 导因子，诱发产物表达
(三)基因不稳定性 生产的目标是得到最大量的外源蛋白,但 是大量外源蛋白的形成对宿主细胞是有损 害的,通常是致死的,失去制造外源蛋白 的能力的细胞一般生长得快得多,从而能 替代有生产能力的菌株,这就导致基因的 不稳定性。 基因的不稳定性原因: ●分离丢失 ●结构不稳定性 ●宿主细胞调节突变
（三）基因不稳定性 生产的目标是得到最大量的外源蛋白，但 是大量外源蛋白的形成对宿主细胞是有损 害的，通常是致死的，失去制造外源蛋白 的能力的细胞一般生长得快得多，从而能 替代有生产能力的菌株，这就导致基因的 不稳定性。 基因的不稳定性原因： ⚫分离丢失 ⚫结构不稳定性 ⚫宿主细胞调节突变
1、分离丢失 当细胞分裂时一个子细胞没有接受质粒就出 现分离丢失 为什么会出现质粒丢失呢? 质粒可分为高拷贝质粒(>20拷贝细胞)和 低拷贝质粒(有时低到每个细胞一至二个拷 贝)。低拷贝质粒有专门的机制保证在子代 细胞中有相等的分配,高拷贝质粒通常很少 遵循二分法分配到子代细胞。对于高拷贝质 粒,绝大多数子细胞接受一些质粒,也有可 能有的细胞没有接受质粒,出现质粒丢失。 虽然形成无质粒细胞的可能性是低的(每百 万细胞分裂中一个)
1、分离丢失 当细胞分裂时一个子细胞没有接受质粒就出 现分离丢失。 为什么会出现质粒丢失呢？ 质粒可分为高拷贝质粒（>20拷贝/细胞）和 低拷贝质粒（有时低到每个细胞一至二个拷 贝）。低拷贝质粒有专门的机制保证在子代 细胞中有相等的分配，高拷贝质粒通常很少 遵循二分法分配到子代细胞。对于高拷贝质 粒，绝大多数子细胞接受一些质粒，也有可 能有的细胞没有接受质粒，出现质粒丢失。 虽然形成无质粒细胞的可能性是低的（每百 万细胞分裂中一个）
在大的反应器中含有非常多的细胞,总会 存在无质粒细胞,例如1000L发酵液,每 毫升有109个细胞,总共就有1015个细胞, 那么在这个反应器中就含有109个无质粒 细胞。 质粒的分离丢失受许多环境因素影响,如 溶氧、温度、培养基组成和恒化器中的稀 释速率。 许多质粒也会形成多聚体,它是相同质粒 附着在一起形成一个单位
在大的反应器中含有非常多的细胞，总会 存在无质粒细胞，例如1000L发酵液，每 毫升有109个细胞，总共就有1015个细胞， 那么在这个反应器中就含有109个无质粒 细胞。 质粒的分离丢失受许多环境因素影响，如 溶氧、温度、培养基组成和恒化器中的稀 释速率。 许多质粒也会形成多聚体，它是相同质粒 附着在一起形成一个单位
Rare 88 o 8 Usual oo Figure 13.3. Segregational instability results when a dividing cell donates all Random Distribution its plasmids to one progeny and none (binomial) to the other Sec. 13.4 Process Constraints: Genetic Instability 405 分离丢失示意图
分离丢失示意图