【文章內容簡介】 它動物病毒的 DNA引入細菌有可能擴大癌癥的發(fā)生范圍。 4. 人造生物擴散 新組成的重組 DNA生物體的意外擴散可能會出現(xiàn)不同程度的潛在危險。 3. 癌癥擴散 1. 公眾的擔憂 二、重組 DNA研究的安全準則 1973年美國的公眾第一次公開表示擔心應用重組 DNA技術可能會培養(yǎng)出具有潛在危險性的新型微生物，從而給人類帶來難以預料的后果。 1974年美國國立衛(wèi)生研究院（ NIH）考慮到重組 DNA的潛在危險，提請 Paul Berg博士組成一個重組 DNA咨詢委員會。 這個由 11名分子生物學和重組 DNA權威學者組成的委員會在同年 7月發(fā)表公開信（ science,158,303)，要求在沒有弄清楚重組 DNA所涉及的危險性范圍和程度，以及在采取必要的防護措施之前，暫停兩類試驗（ 帶抗生素抗性和腫瘤病毒及動物病毒 ）。 2. 專家的態(tài)度 1976年 6月 23日， NIH正式公布了 “ 重組DNA研究的安全準則 ” 。 規(guī)定了 安全防護（物理防護和生物防護）標準 以及 禁止 若干類型的實驗。 1979年、 1981年、 1989年 NIH又做了多次修改，放寬了許多限制。 分 4級： P1— P4級。 （ 1）實驗室的物理安全 4. 基因工程的安全措施 一般裝備良好的普通微生物實驗室。 ① P1級實驗室 ② P2 級實驗室 在 P1級實驗室的基礎上還裝備有 負壓 的安全操作柜。 全負壓 的實驗室，同時裝備安全操作柜。 ④ P4級實驗室 專用的實驗大樓 ，周圍與其它建筑物應有隔離帶。 具有最高安全防護措施。 ③ P3 級實驗室 在自然環(huán)境中 無法 存活。 （ 2）實驗室的生物安全 分 3 級（大腸桿菌）： EK1— EK3級。 ① EK1級的大腸桿菌 在自然環(huán)境中 一般 都要死亡。 ② EK2EK3級大腸桿菌 第一個“安全”菌株是 K12（ 1976年），很不實用，已淘汰。 （ 3） 載體的安全 應該是失去了 自我遷移 的能力。 不會自動從“安全”的菌株轉移到“不安全”的菌株中。 （容易構建）。如 pMB9， pBR322等。 一、基因工程在農業(yè)生產(chǎn)中的應用 1. 提高植物的光合作用效率 基因工程的應用 改變與光合作用有關的酶的結構和組成（如二磷酸核酮糖羧化酶）。 （ 1）提高 CO2的固定率 改變光能交換系統(tǒng)的分子的基因結構。 （ 2）提高光能吸收率和轉化率 使非固氮植物轉變?yōu)楣痰参锘蚰芘c根瘤菌共生固氮。 2. 提高豆科植物的固氮效率 是農業(yè)生物技術的主要內容。 是將克隆到的特殊基因導入受體植物，使之增加一些 優(yōu)質性狀 （高產(chǎn)、穩(wěn)定、優(yōu)質、抗蟲、抗病等）。 3. 轉基因植物 世界各國轉基因作物大田釋放情況（ ） 轉基因作物特性 批準項數(shù) 所占比例 抗除草劑 1297 % 抗蟲 1046 % 產(chǎn)品質量高 886 % 抗病毒 436 % 農學性狀好 211 % 抗真菌 208 % 其它 303 % 中國已經(jīng)批準進入大田的轉基因植物（ ） 轉基因植物 特性 申請單位 獲批準數(shù) 馬鈴薯 抗病毒 中科院 4 抗病 中國農科院 1 抗逆 北京大學 1 高營養(yǎng)品質 北京大學 1 水稻 抗蟲 中科院 1 抗病毒 北京大學 2 抗病 農科院 2 抗除草劑 水稻所 1 棉花 抗蟲 中科院 農科院 美國孟山都公司 9 玉米 抗蟲 美國孟山都公司等 3 大豆 抗除草劑 農科院 1 小麥 抗除草劑 北京農林科學院 1 高營養(yǎng)品質 北京農林科學院 1 番茄 抗病 北京大學 1 耐儲存 中科院 華中農大 3 甜椒 抗病 北京大學 1 辣椒 抗病毒 中科院 1 煙草 抗病毒 北京大學 2 抗蟲 中科院 北京大學 2 番木瓜 抗病毒 中國熱帶作物 1 廣藿香 抗病 農業(yè)科學學院 1 矮牽牛 改變花色 北京大學 1 楊樹 抗蟲 中科院 1 微生物 提高固氮效率 中科院 農科院 華中農大 廣東微生物所 6 將外源基因導入動物細胞，并在基因組內穩(wěn)定整合，遺傳給后代。 使動物成為 生物反應器 生產(chǎn)有用的活性蛋白等。 4. 轉基因動物 在乳汁中分泌人組織纖溶酶源激活物（ TPA）和尿激酶的轉基因小鼠； 分泌 a1抗胰蛋白酶的轉基因山羊等。 二、基因工程在工業(yè)中的應用 克隆各種參與纖維素降解的酶的基因，導入釀酒酵母，就可能利用廉價的纖維素來生產(chǎn)葡萄糖，發(fā)酵成酒。 用外源基因改造釀酒酵母，產(chǎn)生優(yōu)質的啤酒。或用釀酒酵母生產(chǎn)蛋白質等。 1. 纖維素的開發(fā)利用 2. 釀酒工業(yè) 三、基因工程在醫(yī)藥上的應用 1976年， 27歲的風險投資人 Robert Swanson與 University of California的教授Herb Boyer共飲了幾杯啤酒，討論了基因工程技術的商業(yè)前景。討論結束時，他們決定建立一個公司，并取名為 Genentech（ Geic Engineering Technology）。 第一個基因工程公司在學術界和商業(yè)界的滿腹懷疑中誕生了！ Genentech的驕人業(yè)績 1976 Genentech創(chuàng)立 1977 首次在微生物里生產(chǎn)了人蛋白生長激素抑制素 1978 克隆了人胰島素基因 1979 克隆了人生長激素素基因 1980 公司上市，募集 $ 35million 1982 第一個基因重組藥（人胰島素）上市（轉讓給 Lilly公司） 1984 第一個 VIII因子，轉讓給 Cutter Biological 1985 第一個自己生產(chǎn)的產(chǎn)品（人生長激素） 1987 生產(chǎn)組織纖溶酶原激活劑（ TPA） 1990 生產(chǎn) interferon ?1? 1990 與瑞士 Roche醫(yī)藥公司合并（ $ ） 制造新型疫苗（如 HIV、乙肝、丙肝、霍亂、痢疾、 SARS） 2. 用微生物生產(chǎn)藥物 3. 技術設計高效高特異性的生物制劑 4. 研制疫苗 1. 用轉基因植物或動物生產(chǎn)藥物 大腸桿菌或酵母菌生產(chǎn)激素（如胰島素）、干擾素等 應用定點突變技術設計蛋白質或酶的結構，制造出高效高特異性的生物制劑 美國已批準上市的基因工程藥物（ ） 中文名稱 商品名稱 英文名縮寫 開發(fā)公司 胰島素 Humulin Novolin Humalog Insulin lispoinsulin Lilly Novo Nordisk Lilly 人生長激素 Protropin Humatrope NutropinAQ rhuGH Genentech Lilly Genentech 干擾素 IntronA ReferonA Avonix Betaseron Actimmune AlferonN rhuIFNa2b rhuIFNa2a rhuI