基因工程的應(yīng)用及展望

基因工程的應(yīng)用及展望組員：葉啟琨張凡張征立張少雄一、基因工程藥物二、基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用三、基因治療四、基因工程研究展望基因工程制藥目錄123基因工程藥物概述4基因工程藥物制備方法實(shí)例分析結(jié)語與展望基因工程藥物定義基因工程藥物

是根據(jù)人們的愿望設(shè)計(jì)的基因,在體外剪切組合,并和載體DNA連接,然后將載體導(dǎo)入靶細(xì)胞(微生物、哺乳動(dòng)物細(xì)胞或人體組織靶細(xì)胞),使目的基因在靶細(xì)胞中得到表達(dá),最后將表達(dá)的目的蛋白質(zhì)純化及做成制劑,從而成為蛋白類藥或疫苗?；蚬こ趟幬锇l(fā)展歷程20世紀(jì)70年代DNA重組技術(shù)建立。1977年重組生長激素抑制因子克隆成功，美國成立第一家基因工程公司。1982年美國lilly公司首先將重組胰島素投放市場(chǎng)，標(biāo)志著世界上第一個(gè)基因工程藥物誕生。目前，全球上市的基因工程藥物有140多種，有1700多種處于臨床研究階段，2600多種在實(shí)驗(yàn)室階段。我國基因工程藥物我國從20世紀(jì)80年代初期開始基因工程藥物的開發(fā)研究。1989年第一個(gè)基因工程藥物干擾素批準(zhǔn)上市。α1b型基因工程干擾素是由我國自行研制開發(fā)的具有國際先進(jìn)水平的生物高科技成果，于1997年通過Ⅲ期臨床，并獲得國家一類新藥證書，成為“863”計(jì)劃生物技術(shù)領(lǐng)域第一個(gè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的基因工程藥物。1992年，第一個(gè)基因工程乙肝疫苗投入市場(chǎng)。目前已有20多種基因工程藥物上市。主要基因工程產(chǎn)品的研制、開發(fā)、上市時(shí)間產(chǎn)品人生長激素釋放抑制素（SRM)人胰島素首次克隆表達(dá)時(shí)間國家用途首次進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)間國家/地區(qū)1977日本治療巨人癥1978美國治療糖尿病1982歐洲人生長激素（HGH)1979美國治療侏儒癥1985美國人α干擾素（α－IFN)1980美國治療病毒感染癥1985美國乙肝疫苗1983美國預(yù)防乙型肝炎1986歐洲人白細(xì)胞介素－21984日本治療腫瘤1989歐洲人促紅細(xì)胞生成素治療貧血1988歐洲人粒細(xì)胞集落刺激因子治療中性白細(xì)胞減少癥1991美國人組織纖溶酶原激活劑（t-PA)治療血栓癥1987美國“863”高技術(shù)計(jì)劃在生物技術(shù)領(lǐng)域研究的三個(gè)主題之一是：新型藥物、疫苗和基因治療，重點(diǎn)是利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段，開發(fā)化學(xué)合成法難以生產(chǎn)的藥品。王大珩中國科學(xué)院院士，中國工程院院士，我國應(yīng)用光學(xué)及光學(xué)工程的主要奠基人之一。王淦昌中國科學(xué)院院士、著名高能物理學(xué)家。楊嘉墀中國科學(xué)院院士，著名空間自動(dòng)控制專家。

陳芳允中國科學(xué)院院士，著名電子學(xué)家。

基因工程藥物合成的步驟234目的基因DNA的取得構(gòu)建DNA重組體構(gòu)建工程菌目的基因的表達(dá)外源基因表達(dá)產(chǎn)物的分離純化516產(chǎn)品的檢驗(yàn)

4實(shí)例分析

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用基因工程合成人胰島素的兩種方法

胰島素的結(jié)構(gòu)基因工程合成人胰島素通過合成人胰島素原分別合成A鏈和B鏈合成方法

胰島素的結(jié)構(gòu)基因工程藥物開發(fā)研究是一個(gè)系統(tǒng)工程，技術(shù)含量高，決策管理風(fēng)險(xiǎn)大。但是只要在具體的研發(fā)過程中充分注意并解決好其內(nèi)在問題，所投入的人力、財(cái)力就會(huì)發(fā)揮最大作用，成功的可能性就越大。

基因工程藥物的開發(fā)具有高技術(shù)、高投入、高周期、高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的特點(diǎn)?；蚬こ碳夹g(shù)應(yīng)用于藥物研制是一項(xiàng)造福于人類的宏偉工程，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，基因工程藥品必將會(huì)給人類帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益！總結(jié)與展望基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用二嘿嘿，，，隨著人口的不斷增加，在世界上不少地方糧食的供給都成了大問題。生物工程技術(shù)的應(yīng)用為最終解決了這一問題提供了有效的途徑?？茖W(xué)家利用基因工程可培育出具備抗寒、抗旱、抗鹽堿、抗病等特性的品種，使得適合農(nóng)作物生長的范圍大大增加。提高糧食蛋白質(zhì)含量應(yīng)用基因工程技術(shù)還可以使糧食中的蛋白質(zhì)含量提高提高植物固氮能力和光合效率科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種與合成脯氨酸有關(guān)的基因，將其轉(zhuǎn)入固氮菌后，后者獲得了即固氮又抗鹽的能力，從而有助于植物的生長。一二美得很。。。松果玉米）除草劑上應(yīng)用

除草劑在農(nóng)業(yè)中的使用較為廣泛，但對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量有很大的影響。美國的研究者利用基因工程技術(shù)從能殺死雜草的真菌中分離出毒素，將此毒素噴在大豆田中，可以殺死雜草而不傷害其作物。

除草劑上應(yīng)用除草劑在農(nóng)業(yè)中的使用較為廣泛，但對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量有很大的影響。我國的研究者利用基因工程技術(shù)從能殺死雜草的真菌中分離出毒素，將此毒素噴在大豆田中，可以殺死雜草而不傷害其作物。三轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物是利用組織培養(yǎng)技術(shù)和基因重組技術(shù)引入其他生物物種的基因而培育出來的，這種農(nóng)作物也叫基因改性農(nóng)作物或基因重組農(nóng)作物。目前中國的轉(zhuǎn)基因植物有22種，其中轉(zhuǎn)基因大豆、馬鈴薯、煙草、玉米、花生、菠菜、甜椒、小麥等進(jìn)行了田間試驗(yàn)，轉(zhuǎn)基因棉花已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用。國外轉(zhuǎn)基因大豆等也大量進(jìn)入我國。

世界上出現(xiàn)任何新生事物一樣，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的發(fā)展決不會(huì)一帆風(fēng)順，但前途依然光明?；蚬こ淘谵r(nóng)業(yè)中的發(fā)展前景水稻是我國的重要農(nóng)作物之一，我國科學(xué)家在雜交水稻的研究中取得了眾多研究成果，兩系雜交稻已進(jìn)入生產(chǎn)階段，又開始了超級(jí)雜交水稻、轉(zhuǎn)基因水稻的研究?；蚬こ痰膽?yīng)用為農(nóng)業(yè)微生物遺傳改良與各類基因工程菌劑的開發(fā)開辟了新的途徑。發(fā)展前景請(qǐng)立哥！基因工程的利與弊：利1、基因工程是在對(duì)促進(jìn)生物學(xué)的發(fā)展具有重要意義；2、基因工程在社會(huì)各個(gè)方面廣泛應(yīng)用。

弊：1.安全性問題，如：產(chǎn)生毒素、過敏或變態(tài)反應(yīng)等；2.轉(zhuǎn)基因植物對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)(Agro-ecosystem)的影響，如：殺蟲劑大量使用等；3.影響環(huán)境，新型病毒，癌癥擴(kuò)散等。

三、基因治療基因治療的歷史沿革了解（1）1962年Szybalski等人類DNA去轉(zhuǎn)化人類細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)Ca2﹢有刺激DNA轉(zhuǎn)入細(xì)胞的作用，為人工轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)邁出第一步。（2）1967年Nirenberg提出遺傳工程空用于人類基因治療。（3）1991年中國復(fù)旦大學(xué)的研究人員進(jìn)行了“成纖維殘暴基因治療血友病B”項(xiàng)目，此外還開展了針對(duì)腫瘤和血液病的基因治療。（4）截至2005年7月，全世界已獲準(zhǔn)的基因治療臨床實(shí)驗(yàn)方案達(dá)1076項(xiàng)，其中，66%是針對(duì)癌癥的治療。什么是基因治療？基因治療（genetherapy）是指將外源正?；?qū)氚屑?xì)胞，以糾正或補(bǔ)償基因缺陷和異常引起的疾病，以達(dá)到治療目的。也就是將外源基因通過基因轉(zhuǎn)移技術(shù)將其插入病人的適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞中，使外源基因制造的產(chǎn)物能治療某種疾病。從廣義說，基因治療還可包括從DNA水平采取的治療某些疾病的措施和新技術(shù)。

靶細(xì)胞某種細(xì)胞成為另外的細(xì)胞或抗體的攻擊目標(biāo)時(shí)，前者就叫后者的靶細(xì)胞。靶細(xì)胞基因治療的靶細(xì)胞主要分為兩大類體細(xì)胞生殖細(xì)胞卵細(xì)胞精子體細(xì)胞(1)體細(xì)胞基因治療：體細(xì)胞基因治療(somaticcellgenetherapy)是指將正?；蜣D(zhuǎn)移到體細(xì)胞，使之表達(dá)基因產(chǎn)物，以達(dá)到治療目的。這種方法的理想措施是將外源正?；?qū)氚畜w細(xì)胞內(nèi)染色體特定基因座位，用健康的基因確切地替換異常的基因，使其發(fā)揮治療作用，同時(shí)還須減少隨機(jī)插入引起新的基因突變的可能性。對(duì)特定座位基因轉(zhuǎn)移，還有很大困難。(2)生殖細(xì)胞基因治療：生殖細(xì)胞基因治療(germcellgenetherapy)是將正?；蜣D(zhuǎn)移到患者的生殖細(xì)胞（精細(xì)胞、卵細(xì)胞中早期胚胎）使其發(fā)育成正常個(gè)體，顯然，這是理想的方法。實(shí)際上，這種靶細(xì)胞的遺傳修飾至今尚無實(shí)質(zhì)性進(jìn)展?；虻倪@種轉(zhuǎn)移一般只能用顯微注射，然而效率不高，并且只適用排卵周期短而次數(shù)多的動(dòng)物，這難適用于人類。而在人類實(shí)行基因轉(zhuǎn)移到生殖細(xì)胞，并世代遺傳，又涉及倫理學(xué)問題。因此，就人類而言，多不考慮生殖細(xì)胞的基因治療途徑。在基因治療之前，我們還應(yīng)該了解一下這些問題是什么呢？？？1．基因轉(zhuǎn)移方法：（1）特異正?；虻姆蛛x與克?。?）外源基因的轉(zhuǎn)移2、選擇靶細(xì)胞的原則：①必須較堅(jiān)固，足以耐受處理，并易于由人體分離又便于輸回體內(nèi)；②具有增殖優(yōu)勢(shì)，生命周期長，能存活幾月至幾年，最后可延續(xù)至病人的整個(gè)生命期；③易于受外源遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)化?；境绦颍褐委熜曰虻墨@得基因載體的選擇靶細(xì)胞的選擇基因轉(zhuǎn)移方法轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞的選擇鑒定回輸體內(nèi)1、轉(zhuǎn)移1）病毒方法：將目的基因重組到病毒基因組

2）非病毒方法：磷酸鈣沉淀法、脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法、顯微注射法等?；静襟E2、表達(dá)目的基因的表達(dá)是基因治療的關(guān)鍵之一。3、安全措施在應(yīng)用于臨床之前，必須保證轉(zhuǎn)移-表達(dá)系統(tǒng)絕對(duì)安全，不引起癌基因的激活和抗癌基因的失活等。基因治療的發(fā)展趨勢(shì)展望基因組未來的基因治療手段自人類基因組計(jì)劃順利完成之后，生命科學(xué)進(jìn)入后基因時(shí)代，即功能基因組時(shí)代。未來，功能基因組學(xué)，基因組生物學(xué)，哺乳動(dòng)物基因組學(xué)，癌癥基因組學(xué)，結(jié)構(gòu)基因組學(xué)以及化學(xué)基因組學(xué)將會(huì)有很大的發(fā)展前景。為醫(yī)療業(yè)，制藥業(yè)，農(nóng)業(yè)，畜牧業(yè)，環(huán)保業(yè)的發(fā)展開辟了廣闊的前景有請(qǐng)少雄為我盡請(qǐng)期待！們做最后陳述基因工程的研究與應(yīng)用嘿嘿！你好！一、基因工程與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物二、基因工程與轉(zhuǎn)基因植物三、基因工程與轉(zhuǎn)基因食品及生物制藥四、基因工程與環(huán)境保護(hù)太空育種我大吧!良田啊!

三大理論發(fā)現(xiàn)一、20世紀(jì)四十年代，證明了DNA是生物的遺 傳物質(zhì)，是遺傳信息的攜帶者。