基因工程制藥(已修改)
2025-01-13 13:33 本頁面
【正文】 基因工程制藥 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 基因工程基本技術(shù)與策略 第三節(jié) 基因藥物生產(chǎn)的基本過程 第四節(jié) 基因工程藥物制造實(shí)例 第一節(jié) 概述 一、基因工程建立的基礎(chǔ) 二、基因工程的相關(guān)概念及相關(guān)酶學(xué) 三、基因工程技術(shù)所生產(chǎn)的藥物 四、基因工程制藥的優(yōu)點(diǎn) 五、基因工程制藥所使用的生物技術(shù) 六、我國(guó)基因工程制藥的進(jìn)展 七、基因工程制藥生產(chǎn)的化學(xué)工藝學(xué)要求 八、基因工程的發(fā)展 一、基因工程建立的基礎(chǔ) （一）、理論方面的三個(gè)重要的發(fā)現(xiàn) — DNA的發(fā)現(xiàn) 2. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和半保留復(fù)制機(jī)理的建立 1953年，沃森 (Watson） 和克里克 （ Crick） 首次提出了 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和半保留復(fù)制機(jī)理。這一重大發(fā)現(xiàn)大大地促進(jìn)了現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展。 1966年，發(fā)現(xiàn) DNA連接酶。 1970年 Smith和 Wilcox在流感嗜血桿菌中分離并純化限制性內(nèi)切酶 Hind Ш ，使 DNA分子的切割成為可能。 1979年， Bltimore和 Temin領(lǐng)導(dǎo)的兩個(gè)研究小組分別在各自的工作中發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶。 （二）、技術(shù)上三個(gè)重要成果 1972年，美國(guó)斯坦福大學(xué) Berg研究小組利用限制性內(nèi)切酶EcoR I 和 T4 DNA連接酶成功地進(jìn)行了首例體外基因重組實(shí)驗(yàn)。 為了使 DNA片段能在宿主細(xì)胞中得以擴(kuò)增，須將其接到一個(gè)特定能夠進(jìn)行自我復(fù)制的載體分子上。 Lederberg開始從事細(xì)菌性因子（ F因子）研究。 20世紀(jì) 5060年代，相繼發(fā)現(xiàn)其他質(zhì)粒，如抗藥性基因（ R因子）和大腸桿菌因子（ CoE）。這些工作為基因工程載體系統(tǒng)的建立打下基礎(chǔ)。 1973年， 科恩（ Cohen）等人用 EcoR I內(nèi)切酶處理大腸桿菌的抗四環(huán)素和抗青霉素及磺胺的質(zhì)粒，并連接成一個(gè)新的重組質(zhì)粒。將這種工程化的質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌，在含有四環(huán)素和青霉素的平板中篩選重組菌落。 同年，加利福尼亞的 博耶（ Boyer） 也進(jìn)行了類似的實(shí)驗(yàn)。 重組子轉(zhuǎn)化的成功標(biāo)志著基因工程的誕生 。 基因工程 （ geic engineering）是指在基因水平上，采用與工程設(shè)計(jì)十分類似的方法，按照人類的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后按設(shè)計(jì)方案創(chuàng)建出具有某種新的性狀的生物新品系，并能使之穩(wěn)定地遺傳給后代。 （三）、基因工程的研究?jī)?nèi)容 二、基因工程相關(guān)概念及基本工具 克隆指同一副本或拷貝集合。從眾多不同的分子群體中分離的某一感興趣分子，經(jīng)擴(kuò)增產(chǎn)生很多相同分子集合，即為分子克隆。 在體外外來遺傳物質(zhì)與載體 DNA結(jié)合成具自我復(fù)制的 DNA分子，通過轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染宿主細(xì)胞、篩選出轉(zhuǎn)化子細(xì)胞，再擴(kuò)增提取獲得大量同一 DNA分子，即 DNA克隆又稱重組 DNA。 （一）、基因工程的相關(guān)概念 有時(shí)應(yīng)用重組 DNA技術(shù)的分離、獲得某一感興趣的基因或DNA序列，有時(shí)是為獲得感興趣基因的表達(dá)產(chǎn)物 蛋白質(zhì)。 也稱克隆載體。這是為“攜帶”感興趣的外源 DNA、實(shí)現(xiàn)外源 DNA的無性繁殖或表達(dá)有意義的蛋白質(zhì)所采用的一些DNA分子。其中，為使插入的外源 DNA序列可轉(zhuǎn)錄、進(jìn)而翻譯成多肽鏈而設(shè)計(jì)的克隆載體又稱表達(dá)載體?？沙洚?dāng)克隆載體的 DNA分子有質(zhì)粒 DNA、噬菌體 DNA和病毒 DNA。 克隆和進(jìn)行基因操作需要對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行剪切、修飾和連接，這些過程都是在工具酶的催化下完成的。按功能將工具酶分類， 可分為 剪切酶類、 連接酶類和修飾酶類 如下所示 分子剪刀和分子針線 （二）、基因工程的工具酶 (restriction endonuclease, RE) (1) 定義 是一類由細(xì)菌產(chǎn)生的能專一識(shí)別和 切割雙鏈DNA中的特定堿基序列的核酸內(nèi)切酶，簡(jiǎn)稱 限制酶或 切割酶 。 GGATCC CCTAGG G CCTAG GATCC G + Bam HⅠ ?與甲基化酶共同構(gòu)成細(xì)菌的 限制 修飾系統(tǒng) ：限制外源 DNA， 保護(hù)自身 DNA， 穩(wěn)定細(xì)菌遺傳性狀 。 (2) 分類、作用 ?Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ （基因工程技術(shù)中常用 Ⅱ 型） 第一個(gè)字母取自產(chǎn)生該酶的細(xì)菌屬名第一個(gè)字母 ， 用大寫 ； 第二、第三個(gè)字母是該細(xì)菌種名的前兩個(gè)字母，用小寫 ； 第四個(gè)字母代表菌株類型 ； 如果菌株有幾種酶，在代表菌株的字母后用羅馬數(shù)字表示。 (3)命名 EcoRⅠ 屬
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