用大肠杆菌生产人的胰岛素的详细步骤

大肠杆菌产生胰岛素并进行批量生产的原理是运用到了现代生物技术的转基因技术，它是先将人胰岛素基因从人的染色体上分离出来，插入从细菌细胞中提取出来的质粒(一种小圆环状DNA)中，再将这个合并起来的、带有胰岛素基因的质粒，转移入大肠杆菌的细胞中，随后该胰岛素基因会指导大肠杆菌细胞产生胰岛素，人类即可将这些胰岛素提取并收集出来，用于治疗糖尿病病人。
那么如何利用大肠杆菌生产胰岛素
呢？下面从基因工程角度说一下。
1.提取目的基因:
既从人的DNA中提取胰岛素基因,可使用限制性内切酶将目的基因从原DNA中分离.
2.提取质粒:
使用细胞工程,培养大肠杆菌,从大肠杆菌的细胞质中提取质粒,质粒为环状.
3.基因重组:
取出目的基因与质粒,先利用同种限制性内切酶将质粒切开,再使用DNA连接酶将目的基因与质粒"缝合",形成一个能表达出胰岛素的DNA质粒.
4.将质粒送回大肠杆菌:
再大肠杆菌的培养液中加入含有Ca+的物质,如CaCl2,这使细胞会吸收外源基因.此时将重组的质粒也放入培养液中,大肠杆菌便会将重组质粒吸收.
5.胰岛素的产生:
再大肠杆菌内,质粒通过表达转录与翻译后,便产生出胰岛素蛋白质.通过大肠杆菌的大量繁衍,便可大量生产出胰岛素!

肠杆菌是原核生物，只有核糖体，只能形成多肽（肽链）。而胰岛素是蛋白质，它的合成是需要内质网和高尔基体的加工。所以，利用大肠杆菌等微生物表达生产胰岛素的过程中，表达产物常常形成包涵体，而不是分泌出来。要通过变性和复性过程才能得到有活性的人胰岛素。
通过基因工程，将人胰岛素基因a、b链的人工合成基因分别组合到大肠杆菌的不同质粒上，然后再移至菌体内，这种重组质粒在大肠杆菌细胞内进行正常的复制和表达，从而使带有a、b链基因的工程菌株分别产生人胰岛素a、b链，然后再用人工的方法，在体外通过二硫键使这2条链连接成有活性的人胰岛素。现在大都已经改为用酵母菌、昆虫培养细胞、或哺乳动物培养细胞等真核细胞作为表达载体，可以直接分泌胰岛素，而少用大肠杆菌。