基因工程應(yīng)用課件

第七章基因工程應(yīng)用第七章基因工程應(yīng)用1基因工程藥物轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因動物基因治療基因芯片技術(shù)基因工程的應(yīng)用基因工程藥物轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因動物基因治療基因芯片技術(shù)基因工程2抗體疫苗激素寡核苷酸藥物細(xì)胞因子基因工程藥物7.1基因工程藥物抗體疫苗激素寡核苷酸藥物細(xì)胞因子基因工程藥物7.1基因工37.1.1基因工程激素類藥物激素：是一類由生物體內(nèi)分泌腺或特異性細(xì)胞產(chǎn)生的微量有機(jī)化合物，通過體液或細(xì)胞外液運(yùn)送到特定的作用部位，能引起特殊的生理效應(yīng)。激素（按化學(xué)性質(zhì)分）多肽蛋白類激素甾醇類激素脂肪酸類激素基因工程類激素：主要指通過基因工程方法合成的蛋白多肽類激素。7.1.1基因工程激素類藥物激素：是一類由生物體內(nèi)分泌腺4胰島素胰島素是最早從動物胰臟中分離出來的多肽蛋白類激素。胰島素的合成胰臟胰島的β細(xì)胞前胰島素原胰島素原成熟的胰島素跨膜運(yùn)輸切除前導(dǎo)肽在高爾基體內(nèi)形成二硫鍵切除C肽合成胰島素胰島素是最早從動物胰臟中分離出來的多肽蛋白類激素。胰臟5用基因工程生產(chǎn)人胰島素的兩種主要途徑：用發(fā)酵的方法生產(chǎn)胰島素原，在體外將胰島素原轉(zhuǎn)變成胰島素。（主要方法）先分別發(fā)酵生產(chǎn)人胰島素的A鏈和B鏈，純化后再在體外重組產(chǎn)生完整的人胰島素。用基因工程生產(chǎn)人胰島素的兩種主要途徑：用發(fā)酵的方法生產(chǎn)胰島素6生長激素1985年，美國的FDA批準(zhǔn)了第一代重組人生長激素上市。第一代重組人生長激素在大腸桿菌中表達(dá)，蛋白質(zhì)的N端比天然的人生長激素多了一個甲硫氨酸。目前生產(chǎn)和使用的是第二代生物工程生長激素。第二代生物工程生長激素是以分泌蛋白的形式表達(dá)的，信號肽在分泌的過程中被自動切除而產(chǎn)生與天然蛋白完全一致的序列。生長激素：是由動物腦垂體前葉分泌的一種能促進(jìn)生長的蛋白類激素。生長激素1985年，美國的FDA批準(zhǔn)了第一代重組人生長激素上77.1.2基因工程細(xì)胞因子類藥物細(xì)胞因子（Cytokine）：是由細(xì)胞分泌的能調(diào)節(jié)生物有機(jī)體生理功能，參與細(xì)胞的增殖、分化和凋亡的小分子多肽類物質(zhì)。1957年Isaacs和Indenmann發(fā)現(xiàn)了第一種細(xì)胞因子——干擾素（IFN）。7.1.2基因工程細(xì)胞因子類藥物細(xì)胞因子（Cytokin8細(xì)胞因子（按功能分）干擾素（IFN）集落刺激因子（CSF）白細(xì)胞介素（IL）腫瘤壞死因子（TNF）趨化因子（chemokine）生長因子（GF）細(xì)胞因子干擾素（IFN）集落刺激因子（CSF）白細(xì)胞介素（I9大多數(shù)細(xì)胞因子是分泌型小分子多肽，少數(shù)細(xì)胞因子結(jié)合在細(xì)胞膜的表面。細(xì)胞因子通過與靶細(xì)胞表面的特異性受體結(jié)合后發(fā)揮作用。作用特點(diǎn)：多相性、網(wǎng)絡(luò)性、高效性。生物學(xué)功能：調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)機(jī)體造血功能、促進(jìn)炎癥反應(yīng)。大多數(shù)細(xì)胞因子是分泌型小分子多肽，少數(shù)細(xì)胞因子結(jié)合在細(xì)胞膜的10干擾素（interferon，IFN）干擾素：是一類多功能細(xì)胞因子，按結(jié)構(gòu)和來源可分為α、β、γ三種。IFN-α主要由白細(xì)胞產(chǎn)生，IFN-β由成纖維細(xì)胞產(chǎn)生，IFN-γ主要由T細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生?？共《靖腥菊{(diào)控細(xì)胞的生長調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞發(fā)揮生理效應(yīng)干擾素的主要生理作用臨床應(yīng)用：治療白血病、乙型肝炎、丙型肝炎、多發(fā)性硬化癥和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等多種疾病。干擾素（interferon，IFN）干擾素：是一類多功能細(xì)11紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）紅細(xì)胞生成素：又稱促紅細(xì)胞生成素或紅細(xì)胞生產(chǎn)刺激因子，是一種集落刺激因子。它由腎臟和肝臟產(chǎn)生，其主要功能是刺激造血始細(xì)胞分化為紅細(xì)胞，維持外周血中紅細(xì)胞的正常水平。1988年瑞士的Cilag公司上市了基因工程EPO。中國倉鼠卵巢細(xì)胞（CHO細(xì)胞）生產(chǎn)的重組人EPO于1989年被美國FDA批準(zhǔn)上市，現(xiàn)已在全世界年銷售額達(dá)數(shù)十億美元，成為開發(fā)最成功的基因工程藥物之一。生產(chǎn)EPO的關(guān)鍵是建立高表達(dá)工程細(xì)胞，由于蛋白質(zhì)的糖基化對其生物學(xué)活性很重要，因此以基因工程途徑生產(chǎn)EPO不能利用大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)，只能利用哺乳動物表達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)。紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）紅細(xì)胞生12EPO的臨床應(yīng)用：腎功能衰竭導(dǎo)致的貧血；腫瘤及腫瘤放化療所導(dǎo)致的貧血；骨髓增生異常綜合癥貧血；類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和紅斑狼瘡所致貧血；艾滋病人因使用疊氮胸苷（AZT）治療所致貧血。EPO的臨床應(yīng)用：腎功能衰竭導(dǎo)致的貧血；13干細(xì)胞因子（stemcellfactor，SCF）對骨髓造血干細(xì)胞和造血始細(xì)胞具有刺激效應(yīng)。目前人重組SCF已完成臨床實(shí)驗(yàn)并申請上市。SCF也可與其它細(xì)胞因子聯(lián)合使用，以發(fā)揮不同的生理作用。人表皮生長因子（epidermalgrowthfactor，EGF）人表皮生長因子，因其可抑制胃酸的分泌，故又稱抑胃素。它由53個氨基酸殘基組成，廣泛存在與人的各種體液中。功能：對多種細(xì)胞具有刺激效應(yīng)。臨床應(yīng)用：治療外傷、潰瘍、燒傷等。干細(xì)胞因子（stemcellfactor，SCF）對骨髓14白細(xì)胞介素（interleukin，IL）簡稱白介素，是由多種免疫細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子，它是一類重要的免疫調(diào)節(jié)因子。1972年這個家族的第一個成員IL-1被發(fā)現(xiàn)，它介導(dǎo)淋巴細(xì)胞的增值反應(yīng)。1983年發(fā)現(xiàn)了IL-2，它在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮核心調(diào)節(jié)作用。到目前已發(fā)現(xiàn)20多種白介素，分別以IL-1～I(xiàn)L-20表示。臨床應(yīng)用：治療腫瘤及某些感染性疾病如結(jié)核桿菌感染等，還可用于治療艾滋病?；蚬こ蘄L-2于1992年由美國的Chiron公司生產(chǎn)并上市。白細(xì)胞介素（interleukin，IL）簡稱白介素，是由多157.1.3基因工程抗體抗體：是在抗原物質(zhì)刺激下產(chǎn)生的，能與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性免疫反應(yīng)的蛋白質(zhì)分子?？贵w的生理功能：與特異性抗原結(jié)合發(fā)生免疫反應(yīng)，活化補(bǔ)體，通過與不同的受體結(jié)合而介導(dǎo)Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)調(diào)節(jié)吞噬細(xì)胞的吞噬功能?？贵w的臨床應(yīng)用：抗腫瘤、抗感染、防止器官移植中的排斥反應(yīng)、抗血栓的形成、解毒等。7.1.3基因工程抗體抗體：是在抗原物質(zhì)刺激下產(chǎn)生的，能16鼠源單克隆基因工程抗體單克隆抗體：是由識別一種抗原決定簇的細(xì)胞產(chǎn)生的均一性抗體，它反應(yīng)的特異性高、親和力強(qiáng)、效價高、血清交叉反應(yīng)少。解決措施：通過基因工程將鼠源單克隆抗體進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建人－鼠嵌合抗體或人源化抗體?；蚬こ炭贵w的臨床應(yīng)用：用于抗腫瘤、抗病毒、抗移植排斥反應(yīng)和抗過敏反應(yīng)。缺點(diǎn)：鼠源單克隆抗體在重復(fù)用藥時會產(chǎn)生抗鼠抗體導(dǎo)致療效降低。鼠源單克隆基因工程抗體單克隆抗體：是由識別一種抗原決定簇的細(xì)17小分子抗體小分子抗體是針對完整抗體的分子量較大、不易透過血管壁等不足而進(jìn)行改進(jìn)的。小分子抗體（按構(gòu)建方法分）Fab抗體單鏈抗體單域抗體超變區(qū)多肽抗體小分子抗體小分子抗體是針對完整抗體的分子量較大、不易透過血管18人源單克隆抗體是針對鼠源單克隆抗體存在抗鼠免疫反應(yīng)的缺陷而發(fā)展起來的。制備人源單克隆抗體的兩種方法通過噬菌體通過小鼠人源單克隆抗體是針對鼠源單克隆抗體存在抗鼠免疫反應(yīng)的缺陷而發(fā)197.1.4基因工程受體受體：是指細(xì)胞表面與各種配體如抗體等進(jìn)行特異性結(jié)合的大分子物質(zhì)，它一般為糖蛋白。受體的主要功能：接受并傳遞信號，將信號傳遞到細(xì)胞內(nèi)后，引發(fā)細(xì)胞的調(diào)控系統(tǒng)并產(chǎn)生一系列生理變化。受體（根據(jù)與受體結(jié)合的配體種類不同）細(xì)胞因子受體免疫球蛋白受體補(bǔ)體受體抗原受體7.1.4基因工程受體受體：是指細(xì)胞表面與各種配體如抗體207.1.5基因工程疫苗基因工程疫苗基因工程細(xì)菌疫苗基因工程病毒疫苗核酸疫苗其它基因工程疫苗7.1.5基因工程疫苗基因工程疫苗基因工程細(xì)菌疫苗基因工217.1.5.1基因工程細(xì)菌疫苗基因工程細(xì)菌疫苗基因工程痢疾菌疫苗基因工程霍亂菌疫苗基因工程結(jié)核菌疫苗基因工程傷寒菌疫苗7.1.5.1基因工程細(xì)菌疫苗基因工程細(xì)菌疫苗基因工程痢227.1.5.2基因工程病毒疫苗基因工程病毒疫苗基因工程亞單位疫苗基因工程載體疫苗基因缺失活疫苗7.1.5.2基因工程病毒疫苗基因工程病毒疫苗基因工程亞237.1.5.3核酸疫苗核酸作為疫苗的優(yōu)點(diǎn)：其誘生的免疫應(yīng)答不僅針對特異表位的抗體，還可以針對特異表位的殺傷性T細(xì)胞；能擴(kuò)大抗原的免疫原性；誘生殺傷性T細(xì)胞，清除病毒感染細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞；可與其它免疫因子聯(lián)合使用。7.1.5.3核酸疫苗核酸作為疫苗的優(yōu)點(diǎn)：其誘生的免疫應(yīng)247.1.5.4其它基因工程疫苗艾滋病疫苗寄生蟲疫苗其它基因工程疫苗7.1.5.4其它基因工程疫苗艾滋病疫苗寄生蟲疫苗其它基257.2轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植物藥用轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物食品其它轉(zhuǎn)基因植物7.2轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植267.2.1抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗病毒轉(zhuǎn)基因植物抗真菌轉(zhuǎn)基因植物7.2.1抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因277.2.1.1抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因植物蘇云金桿菌毒素轉(zhuǎn)基因植物蛋白酶抑制劑轉(zhuǎn)基因植物植物凝集素轉(zhuǎn)基因植物淀粉酶抑制劑轉(zhuǎn)基因植物7.2.1.1抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因植物蘇云金桿菌毒素287.2.1.2抗病毒轉(zhuǎn)基因植物抗病毒轉(zhuǎn)基因植物利用植物自身編碼的抗病毒基因培育抗病毒植株病毒外殼蛋白轉(zhuǎn)基因植物病毒復(fù)制酶轉(zhuǎn)基因植物移動蛋白轉(zhuǎn)基因植物核糖體失活蛋白轉(zhuǎn)基因植物病毒衛(wèi)星RNA轉(zhuǎn)基因植物反義RNA轉(zhuǎn)基因植物（補(bǔ)）7.2.1.2抗病毒轉(zhuǎn)基因植物抗病毒轉(zhuǎn)基因植物利用植物自297.2.1.3抗真菌轉(zhuǎn)基因植物植物對真菌等病害微生物的防御主要包括兩個方面：當(dāng)致病菌入侵植物時，植物細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，細(xì)胞壁的強(qiáng)度和硬度增加。機(jī)械防護(hù)：生物學(xué)保護(hù)：植物細(xì)胞被誘導(dǎo)合成多種活性物質(zhì)如硫堇、抗毒素和幾丁質(zhì)酶等，以抑制真菌的生長和入侵。7.2.1.3抗真菌轉(zhuǎn)基因植物植物對真菌等病害微生物的防30抗真菌轉(zhuǎn)基因植物幾丁質(zhì)酶轉(zhuǎn)基因植物植物抗毒素轉(zhuǎn)基因植物抗真菌轉(zhuǎn)基因植物幾丁質(zhì)酶轉(zhuǎn)基因植物植物抗毒素轉(zhuǎn)基因植物317.2.2抗逆轉(zhuǎn)基因植物逆境（stress）：是指使植物產(chǎn)生傷害的環(huán)境，又稱脅迫。如寒冷、冰凍、炎熱、干旱、鹽漬等。脅迫分為生物脅迫和非生物脅迫兩大類。生物脅迫是指病害、蟲害和雜草等；非生物脅迫則指不利的理化因子，其詳細(xì)分類見下圖：7.2.2抗逆轉(zhuǎn)基因植物逆境（stress）：是指使植物32非生物脅迫溫度水輻射化學(xué)因素風(fēng)、雨、雪、聲、磁、電低溫高溫澇干旱紅外光可見光紫外線離子輻射鹽類離子氣體除草劑冷害凍害非生物溫度水輻射化學(xué)風(fēng)、雨、低溫高溫澇干旱紅外光可見光紫33抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗鹽轉(zhuǎn)基因植物抗旱轉(zhuǎn)基因植物抗凍轉(zhuǎn)基因植物抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗鹽轉(zhuǎn)基因植物抗旱轉(zhuǎn)基因植物抗凍轉(zhuǎn)基因植物抗除347.2.3藥用轉(zhuǎn)基因植物與原核生物表達(dá)系統(tǒng)和動物表達(dá)系統(tǒng)相比，轉(zhuǎn)基因植物醫(yī)藥生物反應(yīng)器生產(chǎn)重組蛋白具有六大優(yōu)點(diǎn)：植物細(xì)胞的全能性。植物種植是最經(jīng)濟(jì)的蛋白質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)。植物是能夠大規(guī)模生產(chǎn)蛋白質(zhì)的生產(chǎn)系統(tǒng)。用植物生產(chǎn)疫苗簡單、方便。植物具有完整的真核細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)。表達(dá)產(chǎn)物無毒性和副作用，安全可靠，無殘存DNA和潛在致病、致癌性。7.2.3藥用轉(zhuǎn)基因植物與原核生物表達(dá)系統(tǒng)和動物表達(dá)系統(tǒng)35藥用轉(zhuǎn)基因植物（表現(xiàn)在三方面）轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)抗體轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)疫苗轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白藥用轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)抗體轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)疫苗轉(zhuǎn)基因植物367.2.4轉(zhuǎn)基因植物食品利用植物基因工程提高作物的產(chǎn)量利用植物基因工程改良作物的品質(zhì)7.2.4轉(zhuǎn)基因植物食品利用植物基因工程提高作物的產(chǎn)量利377.2.5其它轉(zhuǎn)基因植物抗早衰轉(zhuǎn)基因植物改變花色、花型的轉(zhuǎn)基因植物利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)可降解塑料7.2.5其它轉(zhuǎn)基因植物抗早衰轉(zhuǎn)基因植物改變花色、花型的387.3轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因動物：是指人類按照自己的意愿有目的、有計劃、有根據(jù)、有預(yù)見地將外源基因?qū)雱游锛?xì)胞內(nèi)，通過與染色體基因組進(jìn)行穩(wěn)定的整合，將生物性狀傳遞給后代動物。轉(zhuǎn)基因動物的應(yīng)用利用轉(zhuǎn)基因動物改良動物品種轉(zhuǎn)基因動物作為生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因動物篩選藥物7.3轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因動物：是指人類按照自己的意愿有目的39基因工程應(yīng)用課件407.3.1利用轉(zhuǎn)基因動物改良動物品種利用轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)提高動物的繁育速度利用轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)改善動物品質(zhì)利用轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)培育抗病害動物品系7.3.1利用轉(zhuǎn)基因動物改良動物品種利用轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)提417.3.2轉(zhuǎn)基因動物作為生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因動物生物反應(yīng)器動物乳腺生物反應(yīng)器動物血液生物反應(yīng)器哺乳動物分泌腺體生物反應(yīng)器7.3.2轉(zhuǎn)基因動物作為生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因動物生物反應(yīng)器動427.3.3轉(zhuǎn)基因動物篩選藥物（自學(xué)）利用轉(zhuǎn)基因動物篩選抗腫瘤藥物利用轉(zhuǎn)基因動物篩選抗艾滋病藥物利用轉(zhuǎn)基因動物篩選抗抗其他疾病藥物7.3.4轉(zhuǎn)基因動物應(yīng)用于人體器官移植（自學(xué)）7.3.3轉(zhuǎn)基因動物篩選藥物（自學(xué)）利用轉(zhuǎn)基因動物篩選抗437.4基因治療基因治療：是指以正常的基因替代或修補(bǔ)病人細(xì)胞中的缺陷基因從而達(dá)到治療疾病的目的，它是治療分子疾病最有效的手段之一?；蛑委燇w細(xì)胞基因治療生殖細(xì)胞基因治療1990年9月14日，美國年僅4歲的女孩阿尚蒂接受了世界上第一例基因治療臨床試驗(yàn)。7.4基因治療基因治療：是指以正常的基因替代或修補(bǔ)病人細(xì)44基因治療的策略補(bǔ)充內(nèi)容：補(bǔ)充策略糾正策略限制策略無中生有基因治療的策略補(bǔ)充內(nèi)容：補(bǔ)充策略糾正策略限制策略無中生有45基因治療活體直接轉(zhuǎn)移（invivo）：將外源基因通過載體直接注射到肌肉、血管等靶組織或通過口服、噴霧、皮下涂抹等方式直接被試驗(yàn)個體的靶部位吸收。該法操作簡便，易于推廣，但目前尚未成熟，存在療效短、免疫排斥及基因轉(zhuǎn)移載體在體內(nèi)隨機(jī)分布等安全性等問題。該法雖有種種缺陷，仍不失為基因治療發(fā)展的最終趨勢。離體轉(zhuǎn)移（exvivo）：將試驗(yàn)對象的靶細(xì)胞取出，體外培養(yǎng)導(dǎo)入基因后再重新輸回試驗(yàn)者體內(nèi)。該法比較經(jīng)典，安全有效且易控制，但是步驟多、操作復(fù)雜，患者接受程度低，難以大規(guī)模推廣。基因治療活體直接轉(zhuǎn)移（invivo）：將外源基因通過載體直46基因治療體內(nèi)基因治療：將含外源基因的真核細(xì)胞表達(dá)載體直接導(dǎo)入人體內(nèi)。體外基因治療：將含有外源基因的表達(dá)載體導(dǎo)入人體自身或異體細(xì)胞，經(jīng)體外細(xì)胞擴(kuò)增后輸回人體?；蛑委熂夹g(shù)的四個環(huán)節(jié)基因診斷基因分離載體構(gòu)建基因轉(zhuǎn)移基因治療體內(nèi)基因治療：將含外源基因的真核細(xì)胞表達(dá)載體直接導(dǎo)入47用于治療的基因正?；蚍戳x基因自殺基因基因診斷：是指利用多種基因檢測技術(shù)對人體病變基因進(jìn)行定位分析?；蚍蛛x：是指利用DNA重組技術(shù)克隆、鑒定、擴(kuò)增和純化用于治療的基因，并根據(jù)病變基因的定位，與特異性整合序列和基因表達(dá)調(diào)控元件進(jìn)行體外重組。用于治療的基因正常基因反義基因自殺基因基因診斷：是指利用多種48體內(nèi)療法體外療法表達(dá)載體的構(gòu)建是基因治療成功與否的關(guān)鍵。病毒型載體非病毒型載體目前基因治療中使用的載體基因轉(zhuǎn)移方法體內(nèi)療法體外療法表達(dá)載體的構(gòu)建是基因治療成功與否的關(guān)鍵。病毒497.4.1腫瘤的基因治療腫瘤基因治療的主要策略抑癌基因治療法免疫基因治療法自殺基因治療法基因修飾瘤苗法7.4.1腫瘤的基因治療腫瘤基因治療抑癌基因免疫基因自殺507.4.1.1抑癌基因治療通過向患者導(dǎo)入抑癌基因、恢復(fù)人體抑制腫瘤的功能，從而達(dá)到治愈腫瘤的目的。人P53基因RB基因P16基因反義癌基因治療7.4.1.1抑癌基因治療通過向患者導(dǎo)入抑癌基因、恢復(fù)人517.4.1.2基因修飾瘤苗瘤苗：以外源基因修飾的腫瘤細(xì)胞。目前采用的外源基因多數(shù)是細(xì)胞因子基因（包括白介素系列基因、干擾素基因、集落刺激因子基因等）。細(xì)胞因子基因修飾人腫瘤細(xì)胞的過程：細(xì)胞因子基因的克隆構(gòu)建重組反轉(zhuǎn)錄病毒載體缺陷型重組反轉(zhuǎn)錄病毒的包裝腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)染及檢測7.4.1.2基因修飾瘤苗瘤苗：以外源基因修飾的腫瘤細(xì)胞527.4.1.3腫瘤的免疫基因治療腫瘤的免疫基因治療：是指利用免疫基因?qū)δ[瘤進(jìn)行治療的方法。腫瘤的細(xì)胞因子基因治療腫瘤的MHC基因治療腫瘤抗原靶向的基因治療腫瘤的共刺激分子基因治療抗體介導(dǎo)的腫瘤免疫基因治療綜合性腫瘤免疫基因治療主要包括7.4.1.3腫瘤的免疫基因治療腫瘤的免疫基因治療：是指537.4.1.4自殺基因治療腫瘤自殺基因：是一類前體藥物酶轉(zhuǎn)化基因、藥物敏感基因或酶－前體藥物激活基因。該類基因主要存在于病毒、細(xì)菌或真菌等微生物細(xì)胞中。自殺基因系統(tǒng)包括一種酶和一種前體藥物，通過酶活性的表達(dá)將對人體細(xì)胞無毒性的前體藥物轉(zhuǎn)化為對細(xì)胞有很高毒性的物質(zhì)。目前在基因治療中常用的自殺基因系統(tǒng)有tk-GCV系統(tǒng)、CD-5-FC系統(tǒng)等。凡是能將前體藥物轉(zhuǎn)化為細(xì)胞毒性產(chǎn)物的酶，如果在哺乳動物體內(nèi)不存在，就可以用于自殺基因系統(tǒng)。7.4.1.4自殺基因治療腫瘤自殺基因：是一類前體藥物酶54基因工程應(yīng)用課件557.4.2分子遺傳病的基因治療（自學(xué)）分子遺傳病的基因治療血友病的基因治療地中海貧血的基因治療7.4.2分子遺傳病的基因治療（自學(xué)）分子遺傳病血友病地567.4.3心血管病的基因治療（自學(xué)）7.4.4艾滋病的基因治療（自學(xué)）7.4.3心血管病的基因治療（自學(xué)）7.4.4艾滋病577.5基因芯片生物芯片基因芯片細(xì)胞芯片蛋白質(zhì)芯片組織芯片7.5基因芯片生物芯片基因芯片細(xì)胞芯片蛋白質(zhì)芯片組織芯片58生物芯片（biochip）：主要指通過平面微細(xì)加工技術(shù)在固體芯片表面構(gòu)建的微流體分析單元和系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞、蛋白質(zhì)、核酸以及其他生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的檢測。何為生物芯片?它是繼大規(guī)模集成電路之后的又一次具有深遠(yuǎn)意義的科學(xué)技術(shù)革命。生物芯片（biochip）：主要指通過平面微細(xì)加工技術(shù)在固體597.5.1基因芯片原理及技術(shù)基因芯片（genechip）：又稱DNA芯片、DNA微陣列（DNAmicroarray），它是指采用原位合成或顯微印刷技術(shù)，將數(shù)以萬計的DNA探針分子固定于支持物的表面上，產(chǎn)生的二維DNA探針陣列。基因芯片與標(biāo)記的樣品進(jìn)行雜交后，可通過檢測雜交的信號來實(shí)現(xiàn)對生物樣品快速、高效地檢測或診斷。基因芯片的三種關(guān)鍵技術(shù)微陣列制作技術(shù)探針雜交技術(shù)掃描分析處理技術(shù)7.5.1基因芯片原理及技術(shù)基因芯片（genechip60基因工程應(yīng)用課件617.5.1.1基因芯片的制作方法基因芯片載體無機(jī)材料天然有機(jī)材料人工合成的有機(jī)高分子聚合物各種高分子聚合物制成的膜基因芯片載體7.5.1.1基因芯片的制作方法基因芯片載體無機(jī)材料天然62制作生物芯片的材料必須滿足的要求：載體表面具有可進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的活性基團(tuán)，便于與生物分子進(jìn)行偶聯(lián)。載體為惰性的并有足夠的穩(wěn)定性。單位載體結(jié)合的DNA分子能達(dá)到最佳容量。載體具有良好的生物兼容性。制作生物芯片的材料必須滿足的要求：載體表面具有可進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)63探針DNA或RNA分子生物芯片的制作方法點(diǎn)接觸法噴墨法光刻DNA合成法制作基因芯片的DNA樣品主要來源于從細(xì)胞中提取的mRNA反轉(zhuǎn)錄后的cDNA文庫。此外還可利用PCR擴(kuò)增技術(shù)和DNA固相合成技術(shù)獲得所需要的各種基因序列。生物芯片的制作方法探針DNA或RNA分子生物芯片的制作方法點(diǎn)接觸法噴墨法光刻D647.5.1.2基因芯片雜交基因芯片技術(shù)的基礎(chǔ)——分子雜交在進(jìn)行分子雜交前須對靶DNA分子進(jìn)行擴(kuò)增以提高反應(yīng)的靈敏度，然后對靶DNA進(jìn)行標(biāo)記。樣品的標(biāo)記方法熒光標(biāo)記法生物素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法7.5.1.2基因芯片雜交基因芯片技術(shù)的基礎(chǔ)——分子雜交657.5.1.3基因芯片的掃讀與分析掃讀裝置——芯片掃描儀激光共聚焦芯片掃描儀CCD芯片掃描儀芯片掃描儀對生物芯片掃描數(shù)據(jù)的采集、處理、分析和報告是生物芯片技術(shù)中的一個重要環(huán)節(jié)，它由復(fù)雜的計算機(jī)來完成。7.5.1.3基因芯片的掃讀與分析掃讀裝置——芯片掃描儀667.5.2基因芯片的應(yīng)用臨床用藥新藥篩選基因診斷基因表達(dá)水平的檢測基因測序基因芯片的應(yīng)用7.5.2基因芯片的應(yīng)用臨床用藥新藥篩選基因診斷基因表達(dá)67基因工程應(yīng)用課件68基因工程應(yīng)用課件69基因工程應(yīng)用課件70基因工程應(yīng)用課件71基因工程應(yīng)用課件72基因工程應(yīng)用課件73基因工程應(yīng)用課件74基因工程應(yīng)用課件75基因工程應(yīng)用課件76基因工程應(yīng)用課件77基因工程應(yīng)用課件78謝謝謝謝79第七章基因工程應(yīng)用第七章基因工程應(yīng)用80基因工程藥物轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因動物基因治療基因芯片技術(shù)基因工程的應(yīng)用基因工程藥物轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因動物基因治療基因芯片技術(shù)基因工程81抗體疫苗激素寡核苷酸藥物細(xì)胞因子基因工程藥物7.1基因工程藥物抗體疫苗激素寡核苷酸藥物細(xì)胞因子基因工程藥物7.1基因工827.1.1基因工程激素類藥物激素：是一類由生物體內(nèi)分泌腺或特異性細(xì)胞產(chǎn)生的微量有機(jī)化合物，通過體液或細(xì)胞外液運(yùn)送到特定的作用部位，能引起特殊的生理效應(yīng)。激素（按化學(xué)性質(zhì)分）多肽蛋白類激素甾醇類激素脂肪酸類激素基因工程類激素：主要指通過基因工程方法合成的蛋白多肽類激素。7.1.1基因工程激素類藥物激素：是一類由生物體內(nèi)分泌腺83胰島素胰島素是最早從動物胰臟中分離出來的多肽蛋白類激素。胰島素的合成胰臟胰島的β細(xì)胞前胰島素原胰島素原成熟的胰島素跨膜運(yùn)輸切除前導(dǎo)肽在高爾基體內(nèi)形成二硫鍵切除C肽合成胰島素胰島素是最早從動物胰臟中分離出來的多肽蛋白類激素。胰臟84用基因工程生產(chǎn)人胰島素的兩種主要途徑：用發(fā)酵的方法生產(chǎn)胰島素原，在體外將胰島素原轉(zhuǎn)變成胰島素。（主要方法）先分別發(fā)酵生產(chǎn)人胰島素的A鏈和B鏈，純化后再在體外重組產(chǎn)生完整的人胰島素。用基因工程生產(chǎn)人胰島素的兩種主要途徑：用發(fā)酵的方法生產(chǎn)胰島素85生長激素1985年，美國的FDA批準(zhǔn)了第一代重組人生長激素上市。第一代重組人生長激素在大腸桿菌中表達(dá)，蛋白質(zhì)的N端比天然的人生長激素多了一個甲硫氨酸。目前生產(chǎn)和使用的是第二代生物工程生長激素。第二代生物工程生長激素是以分泌蛋白的形式表達(dá)的，信號肽在分泌的過程中被自動切除而產(chǎn)生與天然蛋白完全一致的序列。生長激素：是由動物腦垂體前葉分泌的一種能促進(jìn)生長的蛋白類激素。生長激素1985年，美國的FDA批準(zhǔn)了第一代重組人生長激素上867.1.2基因工程細(xì)胞因子類藥物細(xì)胞因子（Cytokine）：是由細(xì)胞分泌的能調(diào)節(jié)生物有機(jī)體生理功能，參與細(xì)胞的增殖、分化和凋亡的小分子多肽類物質(zhì)。1957年Isaacs和Indenmann發(fā)現(xiàn)了第一種細(xì)胞因子——干擾素（IFN）。7.1.2基因工程細(xì)胞因子類藥物細(xì)胞因子（Cytokin87細(xì)胞因子（按功能分）干擾素（IFN）集落刺激因子（CSF）白細(xì)胞介素（IL）腫瘤壞死因子（TNF）趨化因子（chemokine）生長因子（GF）細(xì)胞因子干擾素（IFN）集落刺激因子（CSF）白細(xì)胞介素（I88大多數(shù)細(xì)胞因子是分泌型小分子多肽，少數(shù)細(xì)胞因子結(jié)合在細(xì)胞膜的表面。細(xì)胞因子通過與靶細(xì)胞表面的特異性受體結(jié)合后發(fā)揮作用。作用特點(diǎn)：多相性、網(wǎng)絡(luò)性、高效性。生物學(xué)功能：調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)機(jī)體造血功能、促進(jìn)炎癥反應(yīng)。大多數(shù)細(xì)胞因子是分泌型小分子多肽，少數(shù)細(xì)胞因子結(jié)合在細(xì)胞膜的89干擾素（interferon，IFN）干擾素：是一類多功能細(xì)胞因子，按結(jié)構(gòu)和來源可分為α、β、γ三種。IFN-α主要由白細(xì)胞產(chǎn)生，IFN-β由成纖維細(xì)胞產(chǎn)生，IFN-γ主要由T細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生?？共《靖腥菊{(diào)控細(xì)胞的生長調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞發(fā)揮生理效應(yīng)干擾素的主要生理作用臨床應(yīng)用：治療白血病、乙型肝炎、丙型肝炎、多發(fā)性硬化癥和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等多種疾病。干擾素（interferon，IFN）干擾素：是一類多功能細(xì)90紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）紅細(xì)胞生成素：又稱促紅細(xì)胞生成素或紅細(xì)胞生產(chǎn)刺激因子，是一種集落刺激因子。它由腎臟和肝臟產(chǎn)生，其主要功能是刺激造血始細(xì)胞分化為紅細(xì)胞，維持外周血中紅細(xì)胞的正常水平。1988年瑞士的Cilag公司上市了基因工程EPO。中國倉鼠卵巢細(xì)胞（CHO細(xì)胞）生產(chǎn)的重組人EPO于1989年被美國FDA批準(zhǔn)上市，現(xiàn)已在全世界年銷售額達(dá)數(shù)十億美元，成為開發(fā)最成功的基因工程藥物之一。生產(chǎn)EPO的關(guān)鍵是建立高表達(dá)工程細(xì)胞，由于蛋白質(zhì)的糖基化對其生物學(xué)活性很重要，因此以基因工程途徑生產(chǎn)EPO不能利用大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)，只能利用哺乳動物表達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)。紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）紅細(xì)胞生91EPO的臨床應(yīng)用：腎功能衰竭導(dǎo)致的貧血；腫瘤及腫瘤放化療所導(dǎo)致的貧血；骨髓增生異常綜合癥貧血；類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和紅斑狼瘡所致貧血；艾滋病人因使用疊氮胸苷（AZT）治療所致貧血。EPO的臨床應(yīng)用：腎功能衰竭導(dǎo)致的貧血；92干細(xì)胞因子（stemcellfactor，SCF）對骨髓造血干細(xì)胞和造血始細(xì)胞具有刺激效應(yīng)。目前人重組SCF已完成臨床實(shí)驗(yàn)并申請上市。SCF也可與其它細(xì)胞因子聯(lián)合使用，以發(fā)揮不同的生理作用。人表皮生長因子（epidermalgrowthfactor，EGF）人表皮生長因子，因其可抑制胃酸的分泌，故又稱抑胃素。它由53個氨基酸殘基組成，廣泛存在與人的各種體液中。功能：對多種細(xì)胞具有刺激效應(yīng)。臨床應(yīng)用：治療外傷、潰瘍、燒傷等。干細(xì)胞因子（stemcellfactor，SCF）對骨髓93白細(xì)胞介素（interleukin，IL）簡稱白介素，是由多種免疫細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子，它是一類重要的免疫調(diào)節(jié)因子。1972年這個家族的第一個成員IL-1被發(fā)現(xiàn)，它介導(dǎo)淋巴細(xì)胞的增值反應(yīng)。1983年發(fā)現(xiàn)了IL-2，它在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮核心調(diào)節(jié)作用。到目前已發(fā)現(xiàn)20多種白介素，分別以IL-1～I(xiàn)L-20表示。臨床應(yīng)用：治療腫瘤及某些感染性疾病如結(jié)核桿菌感染等，還可用于治療艾滋病?；蚬こ蘄L-2于1992年由美國的Chiron公司生產(chǎn)并上市。白細(xì)胞介素（interleukin，IL）簡稱白介素，是由多947.1.3基因工程抗體抗體：是在抗原物質(zhì)刺激下產(chǎn)生的，能與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性免疫反應(yīng)的蛋白質(zhì)分子。抗體的生理功能：與特異性抗原結(jié)合發(fā)生免疫反應(yīng)，活化補(bǔ)體，通過與不同的受體結(jié)合而介導(dǎo)Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)調(diào)節(jié)吞噬細(xì)胞的吞噬功能?？贵w的臨床應(yīng)用：抗腫瘤、抗感染、防止器官移植中的排斥反應(yīng)、抗血栓的形成、解毒等。7.1.3基因工程抗體抗體：是在抗原物質(zhì)刺激下產(chǎn)生的，能95鼠源單克隆基因工程抗體單克隆抗體：是由識別一種抗原決定簇的細(xì)胞產(chǎn)生的均一性抗體，它反應(yīng)的特異性高、親和力強(qiáng)、效價高、血清交叉反應(yīng)少。解決措施：通過基因工程將鼠源單克隆抗體進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建人－鼠嵌合抗體或人源化抗體。基因工程抗體的臨床應(yīng)用：用于抗腫瘤、抗病毒、抗移植排斥反應(yīng)和抗過敏反應(yīng)。缺點(diǎn)：鼠源單克隆抗體在重復(fù)用藥時會產(chǎn)生抗鼠抗體導(dǎo)致療效降低。鼠源單克隆基因工程抗體單克隆抗體：是由識別一種抗原決定簇的細(xì)96小分子抗體小分子抗體是針對完整抗體的分子量較大、不易透過血管壁等不足而進(jìn)行改進(jìn)的。小分子抗體（按構(gòu)建方法分）Fab抗體單鏈抗體單域抗體超變區(qū)多肽抗體小分子抗體小分子抗體是針對完整抗體的分子量較大、不易透過血管97人源單克隆抗體是針對鼠源單克隆抗體存在抗鼠免疫反應(yīng)的缺陷而發(fā)展起來的。制備人源單克隆抗體的兩種方法通過噬菌體通過小鼠人源單克隆抗體是針對鼠源單克隆抗體存在抗鼠免疫反應(yīng)的缺陷而發(fā)987.1.4基因工程受體受體：是指細(xì)胞表面與各種配體如抗體等進(jìn)行特異性結(jié)合的大分子物質(zhì)，它一般為糖蛋白。受體的主要功能：接受并傳遞信號，將信號傳遞到細(xì)胞內(nèi)后，引發(fā)細(xì)胞的調(diào)控系統(tǒng)并產(chǎn)生一系列生理變化。受體（根據(jù)與受體結(jié)合的配體種類不同）細(xì)胞因子受體免疫球蛋白受體補(bǔ)體受體抗原受體7.1.4基因工程受體受體：是指細(xì)胞表面與各種配體如抗體997.1.5基因工程疫苗基因工程疫苗基因工程細(xì)菌疫苗基因工程病毒疫苗核酸疫苗其它基因工程疫苗7.1.5基因工程疫苗基因工程疫苗基因工程細(xì)菌疫苗基因工1007.1.5.1基因工程細(xì)菌疫苗基因工程細(xì)菌疫苗基因工程痢疾菌疫苗基因工程霍亂菌疫苗基因工程結(jié)核菌疫苗基因工程傷寒菌疫苗7.1.5.1基因工程細(xì)菌疫苗基因工程細(xì)菌疫苗基因工程痢1017.1.5.2基因工程病毒疫苗基因工程病毒疫苗基因工程亞單位疫苗基因工程載體疫苗基因缺失活疫苗7.1.5.2基因工程病毒疫苗基因工程病毒疫苗基因工程亞1027.1.5.3核酸疫苗核酸作為疫苗的優(yōu)點(diǎn)：其誘生的免疫應(yīng)答不僅針對特異表位的抗體，還可以針對特異表位的殺傷性T細(xì)胞；能擴(kuò)大抗原的免疫原性；誘生殺傷性T細(xì)胞，清除病毒感染細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞；可與其它免疫因子聯(lián)合使用。7.1.5.3核酸疫苗核酸作為疫苗的優(yōu)點(diǎn)：其誘生的免疫應(yīng)1037.1.5.4其它基因工程疫苗艾滋病疫苗寄生蟲疫苗其它基因工程疫苗7.1.5.4其它基因工程疫苗艾滋病疫苗寄生蟲疫苗其它基1047.2轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植物藥用轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物食品其它轉(zhuǎn)基因植物7.2轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植1057.2.1抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗病毒轉(zhuǎn)基因植物抗真菌轉(zhuǎn)基因植物7.2.1抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗病蟲害轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因1067.2.1.1抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因植物蘇云金桿菌毒素轉(zhuǎn)基因植物蛋白酶抑制劑轉(zhuǎn)基因植物植物凝集素轉(zhuǎn)基因植物淀粉酶抑制劑轉(zhuǎn)基因植物7.2.1.1抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲轉(zhuǎn)基因植物蘇云金桿菌毒素1077.2.1.2抗病毒轉(zhuǎn)基因植物抗病毒轉(zhuǎn)基因植物利用植物自身編碼的抗病毒基因培育抗病毒植株病毒外殼蛋白轉(zhuǎn)基因植物病毒復(fù)制酶轉(zhuǎn)基因植物移動蛋白轉(zhuǎn)基因植物核糖體失活蛋白轉(zhuǎn)基因植物病毒衛(wèi)星RNA轉(zhuǎn)基因植物反義RNA轉(zhuǎn)基因植物（補(bǔ)）7.2.1.2抗病毒轉(zhuǎn)基因植物抗病毒轉(zhuǎn)基因植物利用植物自1087.2.1.3抗真菌轉(zhuǎn)基因植物植物對真菌等病害微生物的防御主要包括兩個方面：當(dāng)致病菌入侵植物時，植物細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，細(xì)胞壁的強(qiáng)度和硬度增加。機(jī)械防護(hù)：生物學(xué)保護(hù)：植物細(xì)胞被誘導(dǎo)合成多種活性物質(zhì)如硫堇、抗毒素和幾丁質(zhì)酶等，以抑制真菌的生長和入侵。7.2.1.3抗真菌轉(zhuǎn)基因植物植物對真菌等病害微生物的防109抗真菌轉(zhuǎn)基因植物幾丁質(zhì)酶轉(zhuǎn)基因植物植物抗毒素轉(zhuǎn)基因植物抗真菌轉(zhuǎn)基因植物幾丁質(zhì)酶轉(zhuǎn)基因植物植物抗毒素轉(zhuǎn)基因植物1107.2.2抗逆轉(zhuǎn)基因植物逆境（stress）：是指使植物產(chǎn)生傷害的環(huán)境，又稱脅迫。如寒冷、冰凍、炎熱、干旱、鹽漬等。脅迫分為生物脅迫和非生物脅迫兩大類。生物脅迫是指病害、蟲害和雜草等；非生物脅迫則指不利的理化因子，其詳細(xì)分類見下圖：7.2.2抗逆轉(zhuǎn)基因植物逆境（stress）：是指使植物111非生物脅迫溫度水輻射化學(xué)因素風(fēng)、雨、雪、聲、磁、電低溫高溫澇干旱紅外光可見光紫外線離子輻射鹽類離子氣體除草劑冷害凍害非生物溫度水輻射化學(xué)風(fēng)、雨、低溫高溫澇干旱紅外光可見光紫112抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗鹽轉(zhuǎn)基因植物抗旱轉(zhuǎn)基因植物抗凍轉(zhuǎn)基因植物抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗鹽轉(zhuǎn)基因植物抗旱轉(zhuǎn)基因植物抗凍轉(zhuǎn)基因植物抗除1137.2.3藥用轉(zhuǎn)基因植物與原核生物表達(dá)系統(tǒng)和動物表達(dá)系統(tǒng)相比，轉(zhuǎn)基因植物醫(yī)藥生物反應(yīng)器生產(chǎn)重組蛋白具有六大優(yōu)點(diǎn)：植物細(xì)胞的全能性。植物種植是最經(jīng)濟(jì)的蛋白質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)。植物是能夠大規(guī)模生產(chǎn)蛋白質(zhì)的生產(chǎn)系統(tǒng)。用植物生產(chǎn)疫苗簡單、方便。植物具有完整的真核細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)。表達(dá)產(chǎn)物無毒性和副作用，安全可靠，無殘存DNA和潛在致病、致癌性。7.2.3藥用轉(zhuǎn)基因植物與原核生物表達(dá)系統(tǒng)和動物表達(dá)系統(tǒng)114藥用轉(zhuǎn)基因植物（表現(xiàn)在三方面）轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)抗體轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)疫苗轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥用蛋白藥用轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)抗體轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)疫苗轉(zhuǎn)基因植物1157.2.4轉(zhuǎn)基因植物食品利用植物基因工程提高作物的產(chǎn)量利用植物基因工程改良作物的品質(zhì)7.2.4轉(zhuǎn)基因植物食品利用植物基因工程提高作物的產(chǎn)量利1167.2.5其它轉(zhuǎn)基因植物抗早衰轉(zhuǎn)基因植物改變花色、花型的轉(zhuǎn)基因植物利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)可降解塑料7.2.5其它轉(zhuǎn)基因植物抗早衰轉(zhuǎn)基因植物改變花色、花型的1177.3轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因動物：是指人類按照自己的意愿有目的、有計劃、有根據(jù)、有預(yù)見地將外源基因?qū)雱游锛?xì)胞內(nèi)，通過與染色體基因組進(jìn)行穩(wěn)定的整合，將生物性狀傳遞給后代動物。轉(zhuǎn)基因動物的應(yīng)用利用轉(zhuǎn)基因動物改良動物品種轉(zhuǎn)基因動物作為生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因動物篩選藥物7.3轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因動物：是指人類按照自己的意愿有目的118基因工程應(yīng)用課件1197.3.1利用轉(zhuǎn)基因動物改良動物品種利用轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)提高動物的繁育速度利用轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)改善動物品質(zhì)利用轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)培育抗病害動物品系7.3.1利用轉(zhuǎn)基因動物改良動物品種利用轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)提1207.3.2轉(zhuǎn)基因動物作為生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因動物生物反應(yīng)器動物乳腺生物反應(yīng)器動物血液生物反應(yīng)器哺乳動物分泌腺體生物反應(yīng)器7.3.2轉(zhuǎn)基因動物作為生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因動物生物反應(yīng)器動1217.3.3轉(zhuǎn)基因動物篩選藥物（自學(xué)）利用轉(zhuǎn)基因動物篩選抗腫瘤藥物利用轉(zhuǎn)基因動物篩選抗艾滋病藥物利用轉(zhuǎn)基因動物篩選抗抗其他疾病藥物7.3.4轉(zhuǎn)基因動物應(yīng)用于人體器官移植（自學(xué)）7.3.3轉(zhuǎn)基因動物篩選藥物（自學(xué)）利用轉(zhuǎn)基因動物篩選抗1227.4基因治療基因治療：是指以正常的基因替代或修補(bǔ)病人細(xì)胞中的缺陷基因從而達(dá)到治療疾病的目的，它是治療分子疾病最有效的手段之一?；蛑委燇w細(xì)胞基因治療生殖細(xì)胞基因治療1990年9月14日，美國年僅4歲的女孩阿尚蒂接受了世界上第一例基因治療臨床試驗(yàn)。7.4基因治療基因治療：是指以正常的基因替代或修補(bǔ)病人細(xì)123基因治療的策略補(bǔ)充內(nèi)容：補(bǔ)充策略糾正策略限制策略無中生有基因治療的策略補(bǔ)充內(nèi)容：補(bǔ)充策略糾正策略限制策略無中生有124基因治療活體直接轉(zhuǎn)移（invivo）：將外源基因通過載體直接注射到肌肉、血管等靶組織或通過口服、噴霧、皮下涂抹等方式直接被試驗(yàn)個體的靶部位吸收。該法操作簡便，易于推廣，但目前尚未成熟，存在療效短、免疫排斥及基因轉(zhuǎn)移載體在體內(nèi)隨機(jī)分布等安全性等問題。該法雖有種種缺陷，仍不失為基因治療發(fā)展的最終趨勢。離體轉(zhuǎn)移（exvivo）：將試驗(yàn)對象的靶細(xì)胞取出，體外培養(yǎng)導(dǎo)入基因后再重新輸回試驗(yàn)者體內(nèi)。該法比較經(jīng)典，安全有效且易控制，但是步驟多、操作復(fù)雜，患者接受程度低，難以大規(guī)模推廣?；蛑委熁铙w直接轉(zhuǎn)移（invivo）：將外源基因通過載體直125基因治療體內(nèi)基因治療：將含外源基因的真核細(xì)胞表達(dá)載體直接導(dǎo)入人體內(nèi)。體外基因治療：將含有外源基因的表達(dá)載體導(dǎo)入人體自身或異體細(xì)胞，經(jīng)體外細(xì)胞擴(kuò)增后輸回人體?；蛑委熂夹g(shù)的四個環(huán)節(jié)基因診斷基因分離載體構(gòu)建基因轉(zhuǎn)移基因治療體內(nèi)基因治療：將含外源基因的真核細(xì)胞表達(dá)載體直接導(dǎo)入126用于治療的基因正?；蚍戳x基因自殺基因基因診斷：是指利用多種基因檢測技術(shù)對人體病變基因進(jìn)行定位分析?；蚍蛛x：是指利用DNA重組技術(shù)克隆、鑒定、擴(kuò)增和純化用于治療的基因，并根據(jù)病變基因的定位，與特異性整合序列和基因表達(dá)調(diào)控元件進(jìn)行體外重組。用于治療的基因正?；蚍戳x基因自殺基因基因診斷：是指利用多種127體內(nèi)療法體外療法表達(dá)載體的構(gòu)建是基因治療成功與否的關(guān)鍵。病毒型載體非病毒型載體目前基因治療中使用的載體基因轉(zhuǎn)移方法體內(nèi)療法體外療法表達(dá)載體的構(gòu)建是基因治療成功與否的關(guān)鍵。病毒1287.4.1腫瘤的基因治療腫瘤基因治療的主要策略抑癌基因治療法免疫基因治療法自殺基因治療法基因修飾瘤苗法7.4.1腫瘤的基因治療腫瘤基因治療抑癌基因免疫基因自殺1297.4.1.1抑癌基因治療通過向患者導(dǎo)入抑癌基因、恢復(fù)人體抑制腫瘤的功能，從而達(dá)到治愈腫瘤的目的。人P53基因RB基因P16基因反義癌基因治療7.4.1.1抑癌基因治療通過向患者導(dǎo)入抑癌基因、恢復(fù)人1307.4.1.2基因修飾瘤苗瘤苗：以外源基因修飾的腫瘤細(xì)胞。目前采用的外源基因多數(shù)是細(xì)胞因子基因（包括白介素系列基因、干擾素基因、集落刺激因子基因等）。細(xì)胞因子基因修飾人腫瘤細(xì)胞的過程：細(xì)胞因子基因的克隆構(gòu)建重組反轉(zhuǎn)錄病毒載體缺陷型重組反轉(zhuǎn)錄病毒的包裝腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)染及檢測7.4.1.2基因修飾瘤苗瘤苗：以外源基因修飾的腫瘤細(xì)胞1317.4.1.3腫瘤的免疫基因治療腫瘤的免疫基因治療：是指利用免疫基因?qū)δ[瘤進(jìn)行治療的方法。腫瘤的細(xì)胞因子基因治療腫瘤的MHC基因治療腫瘤抗原靶向的基因治療腫瘤的共刺激分子基因治療抗體介導(dǎo)的腫瘤免疫基因治療綜合性腫瘤免疫基因治療主要包括7.4.1.3腫瘤的免疫基因治療腫瘤的免疫基因治療：是指1327.4.1.4自殺基因治療腫瘤自殺基因：是一類前體藥物酶轉(zhuǎn)化基因、藥