2024年中國(guó)基因技術(shù)行業(yè)研究報(bào)告 醫(yī)療場(chǎng)景多樣高壁壘造就強(qiáng)者恒強(qiáng)

資料來(lái)源：行行查研究中心www.hanghangcha.（遺傳病篩查/腫瘤早篩/親子鑒定/基因藥物/資料來(lái)源：行行查研究中心www.hanghangcha.資料來(lái)源：行行查研究中心www.hanghangcha.1909年1909年，丹麥遺傳學(xué)家約翰生遺傳因子（Gene）基因現(xiàn)代概念：具有遺傳信息的DNA序列基因是染色體上的實(shí)體?；蛳衲罨蚴侨旧w上的實(shí)體?；蛳衲罱?jīng)典概念：遺傳因子，基因早期概念：泛子衍生于達(dá)爾文“泛生論” 分類主要內(nèi)容 一個(gè)生物體內(nèi)的各個(gè)基因的作用時(shí)間常不相同，有一部分基因一個(gè)基因發(fā)生突變使幾種看來(lái)沒(méi)有關(guān)系的性狀同時(shí)改變，這個(gè)基因就稱為多效除一部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA外，其余的病毒及全部基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成，來(lái)控制生物的性狀。脫同的基因擁有不同的堿基序列，其指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)資料來(lái)源：公開資料整理，行行查研究中心www.hanghangcha.云化網(wǎng)未來(lái)健康未來(lái)健康精準(zhǔn)醫(yī)療/生物醫(yī)藥/大健康未來(lái)農(nóng)業(yè)未來(lái)農(nóng)業(yè)生物育種/食品/環(huán)境改良綠色工業(yè)綠色工業(yè)合成生物/細(xì)胞工廠/新材料生物多樣性生物多樣性環(huán)境DNA/生物育種/基因庫(kù)資料來(lái)源：行行查研究中心www.hanghangcha.麥美國(guó)生化學(xué)家沃森和英國(guó)物理學(xué)家克里克發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，奠定了基因小分子量的細(xì)菌質(zhì)粒和λ噬菌體被作為外源基因載體運(yùn)用被譽(yù)為生命科學(xué)“阿波羅登月計(jì)劃”科學(xué)家采用體細(xì)胞克隆技術(shù)克培育出第一只克隆羊“多體第21對(duì)染色體的FDA批準(zhǔn)第一個(gè)基因重組腫瘤疫苗加德西上市，用于預(yù)防HPV發(fā)展期：關(guān)鍵技術(shù)取得突破成熟期：基因工程技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化（1990年至今）萌芽期：理論的初步建立與探索發(fā)展期：關(guān)鍵技術(shù)取得突破成熟期：基因工程技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化（1990年至今）萌芽期：理論的初步建立與探索瑞士生物學(xué)家弗里德里希發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核內(nèi)存有酸性和蛋白質(zhì)兩個(gè)部分。酸性部分就是后來(lái)的所美國(guó)的肯恩伯格從大腸桿菌里分離出一種催化流感嗜血桿菌d株中分第一個(gè)嵌合抗體藥是最早制備成功的基因治療藥物P53腺病毒注射中國(guó)科學(xué)院李偉和周琪團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了以RNA為媒介的同位素標(biāo)記的同位素標(biāo)記的RNA探針探針（雜交）蓋上濾膜沾上細(xì)菌群落的濾膜所需基因基因文庫(kù)中各細(xì)菌克隆印相紙植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)是采用克隆等方式，在受體細(xì)胞中置入外源DNA，代表性的使用方式如載體介導(dǎo)法、轉(zhuǎn)基因棉花開始在我國(guó)轉(zhuǎn)基因棉花開始在我國(guó)應(yīng)用生產(chǎn)，大豆等糧食作物還處于實(shí)驗(yàn)研發(fā)階段，整體還處于實(shí)驗(yàn)探大肆擴(kuò)張大肆擴(kuò)張，投放廣告，迅速累計(jì)用戶，鋪向下轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性受到轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性受到爭(zhēng)議，轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品研發(fā)、審定、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等相關(guān)政策非常嚴(yán)格，幾乎沒(méi)分分子育種傳統(tǒng)育種原始育種生物育種技術(shù)智能設(shè)計(jì)育種4.0版生物育種技術(shù)2000s基因編輯、合成生物、人工智能等技術(shù)培育顛覆性品種1990s轉(zhuǎn)基因育種3.0版抗蟲耐除草劑轉(zhuǎn)基因育種3.0版轉(zhuǎn)基因技術(shù)1960s矮稈基因選育農(nóng)業(yè)綠色革命雜交育種2.0版1930s雜交育種2.0版1930s增產(chǎn)70%1900s孟德爾遺傳定律重新發(fā)現(xiàn)1930s摩爾根基因理論創(chuàng)立1950sDNA雙螺旋分子生物學(xué)時(shí)代1990s生物組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)等21世紀(jì)計(jì)算生物學(xué)和合成生物學(xué)等人工馴化1.0版!!載體介導(dǎo)法是一種將特定物質(zhì)通過(guò)載體引入到目標(biāo)體系中的技術(shù)方法，在生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)和環(huán)境工程等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)法、電激穿孔法、脂質(zhì)體法、顯微注射法、基因槍法、花粉管通道法離子束介導(dǎo)法、超聲波介導(dǎo)法、激光微束穿孔法、萌發(fā)種子的電泳法、花粉管和種子浸泡法等資料來(lái)源：《農(nóng)業(yè)生物育種技術(shù)的發(fā)展歷程及產(chǎn)業(yè)化對(duì)策》、《植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)和方法概述》、行行查研究中心www.hanghangcha.資料來(lái)源：美國(guó)農(nóng)業(yè)部，行行查研究中心www.hanghangcha.美國(guó)玉米單產(chǎn)（噸/公頃，左軸）美國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米應(yīng)用率（右軸）培育良種的需要利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)很多用傳統(tǒng)育種方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)都將成為可能。傳統(tǒng)品種的利用價(jià)值大大拓展美國(guó)玉米單產(chǎn)（噸/公頃，左軸）美國(guó)轉(zhuǎn)基因玉米應(yīng)用率（右軸）培育良種的需要利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)很多用傳統(tǒng)育種方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)都將成為可能。傳統(tǒng)品種的利用價(jià)值大大拓展，經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值都技術(shù)的安全性環(huán)境安全性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因品種對(duì)環(huán)境的影響與非轉(zhuǎn)基因品種是同等的。品種對(duì)環(huán)境的影響取決于品種的特性，與是否轉(zhuǎn)基因無(wú)關(guān)。只有通過(guò)環(huán)境安全性評(píng)價(jià)的轉(zhuǎn)基轉(zhuǎn)基因成分的誤解單擊此處添加文本內(nèi)容，簡(jiǎn)明扼要地闡述您的觀點(diǎn)。根據(jù)需要可酌情增減文字，以便觀者準(zhǔn)確地理解您9.59.08.58.0轉(zhuǎn)基因作物可具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，例如食用提高β-胡蘿卜素含量的轉(zhuǎn)基因水稻，對(duì)克服眼睛疾病將起到積極作用。轉(zhuǎn)基因技術(shù)也可提高水稻中的鐵、鋅含量，以減少貧血癥的發(fā)生。在我國(guó)，種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的7萬(wàn)噸，農(nóng)田環(huán)境污染指數(shù)降低伴隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，內(nèi)源表達(dá)植酸酶的玉米終于誕生了，由其籽粒加工而成的飼料可免于添加植酸酶，由此一方面顯著降低了飼料的生產(chǎn)成本，另一方面提高動(dòng)物對(duì)于飼料磷及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用效率，減少動(dòng)物糞便中排放的磷和氮。技術(shù)原理研究應(yīng)用鋅指結(jié)構(gòu)域的2個(gè)功能結(jié)構(gòu)域的蛋白核酸內(nèi)切酶。在目的位ZFNs的出現(xiàn)使人工定點(diǎn)誘導(dǎo)雙鏈DNA斷類轉(zhuǎn)錄激活因子效應(yīng)物核酸酶（Transcriptionactivator-相似，通過(guò)識(shí)別特異的基因序列，并將其切割形TALENs由于其極大提高編程性能和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，2010年后迅速用于構(gòu)建基古生菌免疫防御機(jī)制開發(fā)形成，以II型CRISPR/Cas9系統(tǒng)為20nt核苷酸序列激活Cas9并靶向特定基因組Cas9在靠近PAM位點(diǎn)切割雙鏈DNA形成一個(gè)雙鏈缺口，通前已有提高糯玉米支鏈淀粉含量的基因編的高γ-氨基丁酸（GABA）番茄品種已被轉(zhuǎn)基因基因編輯結(jié)果：作物DNA改變，既有技術(shù)資料來(lái)源：《基因編輯作物技術(shù)原理、商業(yè)化及檢測(cè)研究進(jìn)展》竇迎港等，弗若斯特沙利文，行行查研究中心三代基因編輯技術(shù)中，前兩代技術(shù)采用的是蛋白質(zhì)-DNA的識(shí)別模式，導(dǎo)致切割位點(diǎn)有較高的特異性，無(wú)法隨心所欲的選擇切割位點(diǎn)。第三代CRISPR/Cas9則采用的是RNA-DNA的識(shí)別模式，切割位點(diǎn)的選擇上更加廣泛。此外，第一代基因編輯技術(shù)ZFN還存在構(gòu)建難度大和易于脫靶的問(wèn)題，第二代基因編輯技術(shù)TALEN雖很大程度上避免了脫靶，但操作過(guò)程相當(dāng)繁瑣。CRISPR/Cas9技術(shù)則具有操作簡(jiǎn)便，周期短，成本低，調(diào)控方式多樣化的優(yōu)點(diǎn)。識(shí)別模式蛋白質(zhì)-DNA蛋白質(zhì)-DNA識(shí)別長(zhǎng)度（3-6）x3x2bp（12-20）x2bp20bp識(shí)別序列特點(diǎn)以3bp為單位識(shí)別精度一般一般高剪切效率低一般高，TALEN的100倍構(gòu)建難易難度大較容易容易細(xì)胞毒性大較小小技術(shù)難度較容易非常容易脫靶效應(yīng)高低低資料來(lái)源：《基因編輯作物技術(shù)原理、商業(yè)化及檢測(cè)研究進(jìn)展》，《基因編輯技術(shù)的現(xiàn)狀與未來(lái)》，行行查研究中心www.hanghangcha.資料來(lái)源：行行查研究中心www.hanghangcha.組質(zhì)粒通過(guò)轉(zhuǎn)化技術(shù)可以導(dǎo)入到宿主細(xì)胞中，同樣重組噬菌體片段的獲得體外重組重組子篩選導(dǎo)入受體細(xì)胞載體選擇體外重組重組子篩選導(dǎo)入受體細(xì)胞載體選擇從不同的重組DNA分子獲得的轉(zhuǎn)化子中鑒定出含有目的基因的轉(zhuǎn)化資料來(lái)源：集萃藥康招股書，行行查研究中心www.hanghangcha.19521972199619982000克隆蝌蚪基因復(fù)制克隆羊大批克隆克隆猴克隆牛和貓BAAC代孕母羊資料來(lái)源：行行查研究中心www.hanghangcha.個(gè)基因，也可以僅僅是/基因的一部分；可以是限制性核酸內(nèi)切酶又簡(jiǎn)稱限制酶或內(nèi)切酶。它們的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用為從基因組中分離目的基因提供了必要的手段。限制酶能特異地識(shí)別和切割特異的核苷酸小的片段。酶切后目的基因可能完整地或部分地保不完全相同的，一般每100－500個(gè)堿基對(duì)就有來(lái)，那么平均有1000萬(wàn)單鏈構(gòu)象多態(tài)性診21世紀(jì)，基因分析和基因工程技術(shù)有了革命性的突破，這主要?dú)w功于聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase寡核苷酸探針診斷法當(dāng)基因的突變部位和性質(zhì)已完全明了時(shí)，可以合成等基因特異的寡核苷酸探針資料來(lái)源：丁香園，Insight，行行查研究中心www.hanghangcha.2002年啟動(dòng)針對(duì)嚴(yán)重免2002年啟動(dòng)針對(duì)嚴(yán)重免ADA（腺苷脫氨酶）缺2010年基因治療治2010年基因治療治2009年8名嚴(yán)重免疫缺陷2012年Glybera成為第2016年干細(xì)胞基因一個(gè)在歐洲獲批上市的 基因治療 體外基因治療 體內(nèi)基因治療 體外基因治療細(xì)胞治療作用對(duì)象作用對(duì)象有效性有效性安全性安全性解決問(wèn)題基因，從根本上治愈一些常規(guī)療法不新興技術(shù)，存在認(rèn)知盲區(qū)，基因更改后難以逆解決性狀變異，部分藥物體系較完善，發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)，大部分藥資料來(lái)源：華大細(xì)胞官網(wǎng)，F(xiàn)DA，丁香園，Insight，行行查研究中心www.hanghangcha.體內(nèi)體內(nèi)研究基因療法基因療法干細(xì)胞療法基因療法干細(xì)胞療法細(xì)胞療法細(xì)胞療法組織工程細(xì)胞療法體組織工程細(xì)胞療法體外研究基因療法免疫細(xì)胞療法免疫細(xì)胞療法用正?；蜓a(bǔ)償突變的基因治療血友病可用正常的凝血因子VIII或凝血因子IX基因分別補(bǔ)償變異的FVIII或FIX基因?qū)崿F(xiàn)基因治療。修復(fù)體內(nèi)突變的基因?qū)τ趩螇A基突變類型的遺傳病如I型酪氨酸血癥、鐮狀細(xì)胞病、杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥都可以通過(guò)修復(fù)突變堿基來(lái)恢復(fù)基因功能。使功能異常的致病基因失活/激活對(duì)于家族性高膽固醇血癥、遺傳性耳聾等疾病可對(duì)致病基因進(jìn)行敲除以達(dá)到治療的目的。將新的基因或修飾了的基因?qū)塍w內(nèi)進(jìn)行治療利用基因修飾后的CAR-T療法治療癌癥。資料來(lái)源：丁香園，行行查研究中心www.hanghangcha.酶降解,進(jìn)入細(xì)胞后不被溶酶體和酶降解；可通過(guò)生物降解從細(xì)胞中酶降解,進(jìn)入細(xì)胞后不被溶酶體和酶降解；可通過(guò)生物降解從細(xì)胞中非病毒載體有陽(yáng)離子多病毒載體具有傳遞其基因組進(jìn)因治療方案采用病毒作為遞送常見(jiàn)的病毒載體有腺相關(guān)病毒、腺病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒，其他還有牛痘苗病毒、單純孢通過(guò)基因治療載體向患者特定組織的細(xì)胞遞送治療性基因，用于治療利用溶瘤病毒對(duì)腫瘤細(xì)胞的特異性識(shí)別，以及感染腫瘤細(xì)胞后引起的免疫激活過(guò)程，對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)品主要基于T細(xì)逆轉(zhuǎn)錄病毒是一種正鏈RNA病毒，在受染細(xì)胞中可逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)整合到宿主細(xì)胞基因組中并能腺病毒是一種雙鏈無(wú)包膜的非整合型DNA病毒，人類細(xì)胞是腺病毒可以感染分裂和不分裂的多種經(jīng)過(guò)改造的AAV載體已經(jīng)不需要腺病毒的輔助，不插入宿主基因組，而是呈衛(wèi)星狀態(tài)游離于宿主細(xì)胞基因之外長(zhǎng)期穩(wěn)定外源基因容量4.7kb）受限慢病毒載體也是逆轉(zhuǎn)錄病毒的源基因整合進(jìn)宿主基因組的幾率大大資料來(lái)源：兆九光電官網(wǎng)，行行查研究中心www.hanghangcha.一代SNP單核苷酸多態(tài)，—突變擴(kuò)增阻滯系統(tǒng)檢測(cè)精度高0.1-1.0%—高通量、高靈敏度、—三代絕對(duì)核酸定量和稀高精密度、耐受能力模板DNA模板DNA聚合酶（Taq酶）拷貝數(shù)加倍檢測(cè)有無(wú)擴(kuò)增產(chǎn)物引物約束下特定核酸片段的擴(kuò)增裂解提取純化檢測(cè)有無(wú)擴(kuò)增產(chǎn)物引物約束下特定核酸片段的擴(kuò)增裂解提取純化資料來(lái)源：NatureReviewGenetics，貝殼社，Wind，行行查研究中心www.hanghangcha.技術(shù)類別優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)N?覆蓋20K至400M讀?。‵ASTQ或SFF文件）LlluminaPacBio454LonTorrentNanopore?讀取長(zhǎng)度1資料來(lái)源：艾德生物招股書，優(yōu)寧維生物，行行查研究中心www.hanghangcha.如左圖所示，是在正常細(xì)胞和染色體異常的細(xì)胞中對(duì)CKDN如左圖所示，是在正常細(xì)胞和染色體異常的細(xì)胞中對(duì)CKDN2A、CEN3、CEN7、CEN17這四種基因（膀胱癌常見(jiàn)變異基因）同時(shí)用FISH技術(shù)檢測(cè)后的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)CEN3、CEN7、CEN17三種基因在不正常細(xì)胞中數(shù)量有增多。01指導(dǎo)腫瘤用藥乳腺癌赫賽汀、克哇替尼03指導(dǎo)腫瘤預(yù)后腦膠質(zhì)瘤的預(yù)后；急性髓02腫瘤疾病分型資料來(lái)源：百傲科技官網(wǎng)，深藍(lán)云生物科技，行行查研究中心www.hanghangcha.由雜交位置確定的 血細(xì)胞基因組DNAPCR擴(kuò)增 芯片掃描顯色特異雜交 雜交圖像分析確定基因型1123344資料來(lái)源：行行查研究中心www.hanghangcha.上游上游下游下游技術(shù)及服務(wù)第三方服務(wù)提供商第三方服務(wù)提供商Sanger測(cè)序時(shí)間慢、通序一條序列，成測(cè)試速度快，成的讀長(zhǎng)較短，且可以用于未知物擴(kuò)增過(guò)程中容易節(jié)省操作時(shí)間和極高精度與靈敏00資料來(lái)源：基因測(cè)序技術(shù)及其臨床應(yīng)用，公司年報(bào)，MarketsandMarkets，行行查研究中心www.hanghangcha.資料來(lái)源：諾唯贊招股說(shuō)明書，行行查研究中心www.hanghangcha.112234345FISH技術(shù)借助熒光探針標(biāo)記基因序列以便于觀察，可檢測(cè)隱匿或微小染色體畸變及復(fù)雜核型，適用于基因組研566產(chǎn)品類型產(chǎn)品類型vazyme資料來(lái)源：世和基因招股說(shuō)明書，美國(guó)國(guó)家人類基因研究所，行行查研究中心www.hanghangcha.________________________)________