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)入靶細胞(微生物、哺乳動物細胞或人體組織靶細胞),使目的基因在靶細胞中得到表達,最后將表達的目的蛋白質(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，標(biāo)志著世界上第一個基因工程藥物誕生。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多種在實驗室階段。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”計劃生物技術(shù)領(lǐng)域第一個實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的基因工程藥物。1992年，第一個基因工程乙肝疫苗投入市場。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時間國家用途首次進入市場時間國家/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歐洲人白細胞介素－21984日本治療腫瘤1989歐洲人促紅細胞生成素治療貧血1988歐洲人粒細胞集落刺激因子治療中性白細胞減少癥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)計劃在生物技術(shù)領(lǐng)域研究的三個主題之一是：新型藥物、疫苗和基因治療，重點是利用現(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外源基因表達產(chǎn)物的分離純化516產(chǎn)品的檢驗

4實例分析

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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)研究是一個系統(tǒng)工程，技術(shù)含量高，決策管理風(fēng)險大。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、財力就會發(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、高回報的特點?；蚬こ碳夹g(shù)應(yīng)用于藥物研制是一項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給人類帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益！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、小麥等進行了田間試驗，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，兩系雜交稻已進入生產(chǎn)階段，又開始了超級雜交水稻、轉(zhuǎn)基因水稻的研究。基因工程的應(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)展前景請立哥！基因工程的利與弊：利1、基因工程是在對促進生物學(xué)的發(fā)展具有重要意義；2、基因工程在社會各個方面廣泛應(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)化人類細胞，發(fā)現(xiàn)Ca2﹢有刺激DNA轉(zhuǎn)入細胞的作用，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)的研究人員進行了“成纖維殘暴基因治療血友病B”項目，此外還開展了針對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)的基因治療臨床實驗方案達1076項，其中，66%是針對癌癥的治療。什么是基因治療？基因治療（genetherapy）是指將外源正常基因?qū)氚屑毎?，以糾正或補償基因缺陷和異常引起的疾病，以達到治療目的。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)。

靶細胞某種細胞成為另外的細胞或抗體的攻擊目標(biāo)時，前者就叫后者的靶細胞。靶細胞基因治療的靶細胞主要分為兩大類體細胞生殖細胞卵細胞精子體細胞(1)體細胞基因治療：體細胞基因治療(somaticcellgenetherapy)是指將正?；蜣D(zhuǎn)移到體細胞，使之表達基因產(chǎn)物，以達到治療目的。這種方法的理想措施是將外源正常基因?qū)氚畜w細胞內(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，同時還須減少隨機插入引起新的基因突變的可能性。對特定座位基因轉(zhuǎn)移，還有很大困難。(2)生殖細胞基因治療：生殖細胞基因治療(germcellgenetherapy)是將正?；蜣D(zhuǎn)移到患者的生殖細胞（精細胞、卵細胞中早期胚胎）使其發(fā)育成正常個體，顯然，這是理想的方法。實際上，這種靶細胞的遺傳修飾至今尚無實質(zhì)性進展。基因的這種轉(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)多的動物，這難適用于人類。而在人類實行基因轉(zhuǎn)移到生殖細胞，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與克隆（2）外源基因的轉(zhuǎn)移2、選擇靶細胞的原則：①必須較堅固，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，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胞的選擇基因轉(zhuǎn)移方法轉(zhuǎn)導(dǎo)細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、表達目的基因的表達是基因治療的關(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-表達系統(tǒng)絕對安全，不引起癌基因的激活和抗癌基因的失活等?；蛑委煹陌l(fā)展趨勢展望基因組未來的基因治療手段自人類基因組計劃順利完成之后，生命科學(xué)進入后基因時代，即功能基因組時代。未來，功能基因組學(xué)，基因組生物學(xué)，哺乳動物基因組學(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少雄為我盡請期待！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。