知识预备

DNA

人工合成

有效方法

知识预备

在解释全基因合成前，先了解一下什么是“基因”

下面收录了对"基因"的五个定义,实为异曲同工.

1,基因是存在于细胞内有自体繁殖能力的遗传单位.

2,基因是一个具有遗传功能的特定核苷酸序列的DNA片段.

3,编码一个RNA或一条多肽链的DNA片段称为一个基因.

4,基因是生物体遗传的基本单位,存在于细胞的染色体上,作直线排列.

5,基因是生物体内一切具有自主复制能力的最小遗传功能单位,其物质基础是一条以直线排列.具有特定核苷酸序列的核酸片段.由众多基因构成了染色体.每个基因大体在1000-1500bp的范围,相对分子质量约为670000.

DNA

DNA是十分庞大的生物分子。病毒含有几千到几十万个核苷酸，原核生物的DNA分子平均为10E6个碱基对，真核生物的DNA分子可达l0E9个碱基对。按每个基因平均为1000个碱基对进行粗略的计算，大肠杆菌约有3000－4000个基因，而人类细胞的基因数目可高达200万个。虽然其中某些基因，特别是真核细胞内的一些基因是多拷贝的，在基因组内有多个甚至极多个重复，实际基因数要比上述推算的基因数要少得多。尽管如此，原核细胞和真核细胞基因组内的基因数目仍然是极为惊人的。

人工合成

由于研究某些基因或者某种蛋白的生理作用，例如生理活性等，因此，需要通过人工实验的方法合成一段全基因序列。

有效方法

经过基因工程学工作者艰苦细致的探索研究，人们现在已经掌握了分离和制造目的基因的一些有效方法。一般来说，目前获取目的基因的方法主要有三种：反向转录法、从细胞基因组直接分离法和人工化学合成法，这些方法都有一个前提，就是已有文献报道所研究的目的基因的蛋白序列或者基因的序列。

1）反向转录法：这种方法主要用于分子量较大而又不知其序列的基因，它以目的基因的mRNA为模板，设计上下游引物，借助反转录酶合成碱基互补的DNA片段，即cDNA，再在DNA聚合酶的作用下合成双链cDNA，亦即目的基因的双链DNA。

2）基因组扩增法：利用基因组抽提试剂盒，可以从细胞、植物、血液、动物组织中直接分离基因组，设计特异扩增的引物，利用抽提的基因组为模版，直接PCR扩增，以获取目的基因。

3）人工合成：依照某一蛋白质的氨基酸序列，或基因序列，设计全长引物，利用OVERLAP方法形成模版DNA，再利用PCR扩增的方法得到双链DNA，然后将PCR产物转化克隆至克隆载体或者表达载体中。化学合成全基因目前是准确率最高，速度最快的方法，同时可以依据密码子在不同宿主细胞的偏爱性和不同的实验需求，设计基因序列，提高表达水平。