【正文】 　 基因工程藥物是先確定對某種疾病有預(yù)防和治療作用的蛋白質(zhì)，然后將控制該蛋白質(zhì)合成過程的基因取出來，經(jīng)過一系列基因操作，最后將該基因放入可以大量生產(chǎn)的受體細(xì)胞中去，這些受體細(xì)胞包括細(xì)菌、酵母菌、動物或動物細(xì)胞、植物或植物細(xì)胞，在受體細(xì)胞不斷繁殖過程中，大規(guī)模生產(chǎn)具有預(yù)防和治療這些疾病的蛋白質(zhì)，即基因疫苗或藥物。 在醫(yī)學(xué)和獸醫(yī)學(xué)中應(yīng)用正逐步推廣。生物技術(shù)藥物就是利用基因工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)等來研究和開發(fā)藥物，用來診斷、治療和預(yù)防疾病的發(fā)生。生物藥物　生物藥物是指運(yùn)用生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)等的研究成果，從生物體、生物組織、細(xì)胞、體液等，綜合利用物理學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、生物技術(shù)和藥學(xué)等學(xué)科的原理和方法制造的一類用于預(yù)防、治療和診斷的制品。生物藥物，包括生物技術(shù)藥物和原生物制藥。單克隆抗體動物脾臟有上百萬種不同的B淋巴細(xì)胞系，重排后具有不同基因不同的B淋巴細(xì)胞合成不同的抗體。當(dāng)機(jī)體受抗原刺激時，抗原分子上的許多決定簇分別激活各個具有不同基因的B細(xì)胞。被激活的B細(xì)胞分裂增殖形成效應(yīng)B細(xì)胞（漿細(xì)胞）和記憶B細(xì)胞，大量的漿細(xì)胞克隆合成和分泌大量的抗體分子分布到血液、體液中。如果能選出一個制造一種專一抗體的漿細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，就可得到由單細(xì)胞經(jīng)分裂增殖而形成細(xì)胞群，即單克隆。單克隆細(xì)胞將合成針對一種抗原決定簇的抗體，稱為單克隆抗體?；蛭膸煲粋€生物體的基因組DNA用限制性內(nèi)切酶部分酶切后，將酶切片段插入到載體DNA分子中，所有這些插入了基因組DNA片段的載體分子的集合體，將包含這個生物體的整個基因組，也就是構(gòu)成了這個生物體的基因文庫。cDNA文庫以mRNA為模板，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄酶催化，在體外反轉(zhuǎn)錄成cDNA，與適當(dāng)?shù)妮d體（常用噬菌體或質(zhì)粒載體）連接后轉(zhuǎn)化受體菌，則每個細(xì)菌含有一段cDNA，并能繁殖擴(kuò)增，這樣包含著細(xì)胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合稱為該組織細(xì)胞的cDNA文庫。核酸的雜交　核酸雜交（ Hybridization）：　互補(bǔ)的核苷酸序列（DNA與DNA、DNA與RNA、RNA與RNA等）通過WatsonCrick堿基配對形成非共價鍵，從而形成穩(wěn)定的同源或異源雙鏈分子的過程，成為核酸分子雜交技術(shù)，又稱核酸雜交。核酸雜交的原理：具有一定同源性的兩條核酸單鏈在一定條件下（適宜的溫度及離子強(qiáng)度等）可按堿基互補(bǔ)原則形成雙鏈，此雜交過程是高度特異的。雜交的雙方是待測核酸及探針。待測核酸序列為性病病原體基因組或質(zhì)粒DNA。探針以放射核素或非放射性核素標(biāo)記，以利于雜交信號的檢測。分子病分子病由于遺傳上的原因而造成的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)或合成量的異常所引起的疾病。蛋白質(zhì)分子是由基因編碼的，即由脫氧核糖核酸 (DNA)分子上的堿基順序決定的。如果DNA分子的堿基種類或順序發(fā)生變化，那么由它所編碼的蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)就發(fā)生相應(yīng)的變化，嚴(yán)重的蛋白質(zhì)分子異?？蓪?dǎo)致疾病的發(fā)生。實際上任何由遺傳原因引起的蛋白質(zhì)功能異常所帶來的疾病都是分子病，但習(xí)慣上把酶蛋白分子催化功能異常引起的疾病歸屬于先天性代謝缺陷而把除了酶蛋白以外的其他蛋白質(zhì)異常引起的疾病稱為分子病?；蚯贸龑⒓?xì)胞基因組中某基因去除或使基因失去活性的技術(shù)。去除原核生物細(xì)胞、真核生物的生殖細(xì)胞、體細(xì)胞或干細(xì)胞基因組中的基因等。廣義的基因敲除包括某個或某些基因的完全敲除、部分敲除、基因調(diào)控序列的敲除以及成段基因組序列的敲除。常用同源重組的方法。敲除的基因用以觀察生物或細(xì)胞的表型變化，是研究基因功能的重要手段。　該技術(shù)是上個世紀(jì)90年代出現(xiàn)的最新外源DNA導(dǎo)入技術(shù)?；蚯贸腔虼虬屑夹g(shù)的一種，類似于基因的同源重組。指外源DNA與受體細(xì)胞基因組中序列相同或相近的基因發(fā)生同源重組，從而代替受體細(xì)胞基因組中的相同/相似的基因序列，整合入受體細(xì)胞的基因組中。此法可產(chǎn)生精確的基因突變，也可正確糾正機(jī)體的基因突變?；蚯度胗址Q基因置換，它是利用內(nèi)源基因序列兩側(cè)或外面的斷裂點(diǎn)，用同源序列的目的基因整個置換內(nèi)源基因。目前用于基因敲除和基因嵌入的技術(shù)有Cre/Lox P系統(tǒng)、FLPI系統(tǒng)等。DNA芯片　DNA芯片：DNA芯片技術(shù)是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接將大量的DNA探針以顯微打印的方式有序地固化于支持物表面，然后與標(biāo)記的樣品雜交，通過對雜交信號的檢測分析，即可獲得樣品的遺傳信息。由于常用計算機(jī)硅芯片作為固相支持物，所以稱為DNA芯片。核酸復(fù)性　　（一） 變性　　核酸在變性因子作用下，雙螺旋結(jié)構(gòu)解開，氫鍵斷裂，成為無規(guī)則的線團(tuán)樣，此種由螺旋向線團(tuán)轉(zhuǎn)化的作用稱為核酸的變性。核酸變性時，并不涉及核苷酸間磷酸二酯鍵的斷裂，后者稱為核酸降解，核酸降解伴有核酸分子量降低，而核酸變性作用則無此改變?！　∫鸷怂嶙冃缘囊蛩睾芏?，由于溫度升高而引起的變性稱熱變性。 DNA熱變性的溫度一般為70176。C～80176。C。DNA中GC堿基配對愈多，變性溫度值也愈高。 【原因】　　核酸變性后常能觀察到的改變：　　（1）紫外吸收值增高。這一現(xiàn)象稱為增色效應(yīng)。 【原因】　　（2）變性后核酸的粘度明顯降低?！　。ǘ?復(fù)性　　變性DNA在適當(dāng)條件下，彼此分開的兩條鏈重新締合恢復(fù)其天然DNA性質(zhì)，這一過程稱為復(fù)性或退火。若變性不徹底，兩條鏈沒有完全分開，則復(fù)性過程很快。DNA樣品的性質(zhì)與復(fù)性速度有關(guān)。 【舉例說明】　　當(dāng)變性DNA恢復(fù)成天然構(gòu)象時，對紫外光的吸收又可下降，這種現(xiàn)象稱為減色效應(yīng)。蛋白質(zhì)印跡總蛋白進(jìn)行SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳，后將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)至尼龍膜，用特定蛋白質(zhì)抗體進(jìn)行免疫反應(yīng)，顯色后可顯示該特定蛋白的存在與表達(dá)量。用來檢測在不均一的蛋白質(zhì)樣品中是否存在目標(biāo)蛋白的一種方法。親和層析利用分子與其配體間特殊的、可逆性的親和結(jié)合作用而進(jìn)行分離的一種層析技術(shù)?？梢赃x用生物化學(xué)、免疫化學(xué)或其他結(jié)構(gòu)上吻合等親和作用而設(shè)計的各種層析分離方法。如用寡脫氧胸苷酸纖維素分離純化信使核糖核酸；用DNA纖維素分離依賴DNA的DNA聚合酶；用瓊脂糖抗體制劑分離抗原；用金屬螯合柱分離帶有成串組氨酸標(biāo)簽的重組蛋白質(zhì)等。將具有特殊結(jié)構(gòu)的親和分子制成固相吸附劑放置在層析柱中，當(dāng)要被分離的蛋白混合液通過層析柱時，與吸附劑具有親和能力的蛋白質(zhì)就會被吸附而滯留在層析柱中。那些沒有親和力的蛋白質(zhì)由于不被吸附，直接流出，從而與被分離的蛋白質(zhì)分開，然后選用適當(dāng)?shù)南疵撘海?改變結(jié)合條件將被結(jié)合的蛋白質(zhì)洗脫下來，這種分離純化蛋白質(zhì)的方法稱為親和層析。 利用共價連接有特異配體的層析介質(zhì)分離蛋白質(zhì)混合物中能特異結(jié)合配體的目的蛋白或其它分子的層析技術(shù)。離子交換層析固定相是離子交換劑的層析分離技術(shù)。樣品中待分離的溶質(zhì)離子，與固定相上所結(jié)合的離子交換，不同的溶質(zhì)離子與離子交換劑上離子化的基團(tuán)的親和力和結(jié)合條件不同，洗脫液流過時，樣品中的離子按結(jié)合力的弱強(qiáng)先后洗脫。在生物化學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域此法常用于分離蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子。凝膠過濾　　凝膠過濾層析(gel filtration chromatography)法又稱排阻層析或分子篩方法，主要是根據(jù)蛋白質(zhì)的大小和形狀，即蛋白質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行分離和純化。層析柱中的填料是某些惰性的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)，多是交聯(lián)的聚糖(如葡聚糖或瓊脂糖)類物質(zhì)，使蛋白質(zhì)混合物中的物質(zhì)按分子大小的不同進(jìn)行分離。也叫做分子排阻層析（molecularexclusion chromatography）。一種利用帶孔凝膠珠作基質(zhì)，按照分子大小分離蛋白質(zhì)或其它分子混合物的層析技術(shù)。 一般是大分子先流出來，小分子后流出來。問答題（有些和名解重復(fù)）蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)：多肽鏈或多核苷酸鏈沿分子的一條軸所形成的旋轉(zhuǎn)和折疊等，主要是由分子內(nèi)的氫鍵維系的局部空間排列。如蛋白質(zhì)的α螺旋、β片層、β轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲及DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：(1)主鏈(backbone)　　由脫氧核糖和磷酸基通過酯鍵交替連接而成。主鏈有二條,它們似“麻花狀”繞一共同軸心以右手方向盤旋, 相互平行而走向相反形成雙螺旋構(gòu)型。主鏈處于螺旋的外則,這正好解釋了由糖和磷酸構(gòu)成的主鏈的親水性。所謂雙螺旋就是針對二條主鏈的形狀而言的。 (2)堿基對(base pair)　　堿基位于螺旋的內(nèi)則,它們以垂直于螺旋軸的取向通過糖苷鍵與主鏈糖基相連。同一平面的堿基在二條主鏈間形成堿基對。配對堿基總是A與T和G與C。堿基對以氫鍵維系，A與T 間形成兩個氫鍵，G與C間形成三個氫鍵。DNA結(jié)構(gòu)中的堿基對與Chatgaff的發(fā)現(xiàn)正好相符。從立體化學(xué)的角度看,只有嘌呤與嘧啶間配對才能滿足螺旋對于堿基對空間的要求, 而這二種堿基對的幾何大小又十分相近,具備了形成氫鍵的適宜鍵長和鍵角條件。每對堿基處于各自自身的平面上，但螺旋周期內(nèi)的各堿基對平面的取向均不同。堿基對具有二次旋轉(zhuǎn)對稱性的特征，即堿基旋轉(zhuǎn)180176。并不影響雙螺旋的對稱性。 也就是說雙螺旋結(jié)構(gòu)在滿足二條鏈堿基互補(bǔ)的前提下，DNA的一級結(jié)構(gòu)產(chǎn)并不受限制。這一特征能很好的闡明DNA作為遺傳信息載體在生物界的普遍意義。 (3)大溝和小溝　　大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和較小溝槽。小溝位于雙螺旋的互補(bǔ)鏈之間,而大溝位于相毗鄰的雙股之間。這是由于連接于兩條主鏈糖基上的配對堿基并非直接相對, 從而使得在主鏈間沿螺旋形成空隙不等的大溝和小溝。 在大溝和小溝內(nèi)的堿基對中的N 和O 原子朝向分子表面。 (4)結(jié)構(gòu)參數(shù)螺旋直徑2nm；螺旋周期包含10對堿基；；。固定化酶的概念制備方法及優(yōu)點(diǎn)　固定化酶：水溶性酶經(jīng)物理或化學(xué)方法處理后，成為不溶于水的但仍具有酶活性的一種酶的衍生物。在催化反應(yīng)中以固相狀態(tài)作用于底物。優(yōu)點(diǎn)：固定化酶（immobilized enzyme）不溶于水的酶。是用物理的或化學(xué)的方法使酶與水不溶性大分子載體結(jié)合或把酶包埋在水不溶性凝膠或半透膜的微囊體中制成的。酶固定化后一般穩(wěn)定性增加，易從反應(yīng)系統(tǒng)中分離，且易于控制，能反復(fù)多次使用。便于運(yùn)輸和貯存，有利于自動化生產(chǎn)。制備方法：固定化酶的制備方法有物理法和化學(xué)法兩大類。物理方法包括物理吸附法、包埋法等。物理法固定酶的優(yōu)點(diǎn)在于酶不參加化學(xué)反應(yīng),整體結(jié)構(gòu)保持不變,酶的催化活性得到很好保留。但是,由于包埋物或半透膜具有一定的空間或立體阻礙作用,因此對一些反應(yīng)不適用。化學(xué)法是將酶通過化學(xué)鍵連接到天然的或合成的高分子載體上,使用偶聯(lián)劑通過酶表面的基團(tuán)將酶交聯(lián)起來,而形成相對分子量更大、不溶性的固定化酶的方法.β氧化與脂肪酸合成的比較　合成分解反應(yīng)最活躍時期高糖膳食后饑餓刺激激素胰島素/胰高血糖素高比值胰島素／胰高血糖素低比值主要組織定位肝臟為主肌肉、肝臟亞細(xì)胞定位胞漿線粒體為主?；d體檸檬酸（線粒體到胞漿）肉毒堿（胞漿到線粒體）含磷酸酰疏基乙胺的活性載體?；d體蛋白區(qū)，CoACoA氧化還原輔因子NADPHNAD+，F(xiàn)AD二碳供體/產(chǎn)物丙二酰CoA；?；w乙酰CoA：產(chǎn)物激活劑 抑制劑檸檬酸脂輔酶CoA（抑制乙酰CoA羧化酶）丙二酰CoA（抑制肉毒堿酰基轉(zhuǎn)移酶）反應(yīng)產(chǎn)物軟脂酸乙酰輔酶A乙酰CoA的來源去路及在細(xì)胞內(nèi)的定位　　乙酰CoA（乙酰輔酶A）乙酰CoA（乙酰輔酶A）可以通過脂肪酸的β氧化、丙酮酸氧化脫羧和氨基酸的降解生成，其實是活化了的乙酸。 　　它在具有線粒體的組織中可以進(jìn)入三羧酸循環(huán)進(jìn)行徹底氧化轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和能量。是三羧酸循環(huán)的起始底物，不僅是糖代謝的中間產(chǎn)物，也是脂肪和某些氨基酸的代謝產(chǎn)物。 　　乙酸輔酶A在人體內(nèi)有很多功用，例如，它既然是脂肪來的，也可以作為原來在脂肪組織中逆向合成脂肪酸。 　　在肝臟中，多余的乙酰輔酶A可以轉(zhuǎn)化成酮體。 　　乙酰輔酶A也是膽固醇代謝中非常重要的原料，全身各組織幾乎均可合成膽固醇。肝是最主要的合成場所,其次為小腸、腎上腺皮質(zhì)等等。 　　乙酰CoA只要通過檸檬酸丙酮酸循環(huán)出線粒體就可進(jìn)行脂肪酸合成。 　　酮體是肝分解氧化脂酸時候特有的中間代謝物,只有肝能利用乙酰CoA生成酮體。青霉素的抗菌機(jī)制青霉素藥理作用是干擾細(xì)菌細(xì)胞壁的合成。青霉素的結(jié)構(gòu)與細(xì)胞壁的成分粘肽結(jié)構(gòu)中的D丙氨酰D丙氨酸近似，可與后者競爭轉(zhuǎn)肽酶，阻礙粘肽的形成，造成細(xì)胞壁的缺損，使細(xì)菌失去細(xì)胞壁的滲透屏障，對細(xì)菌起到殺滅作用。磺胺藥與抗菌增效劑的抗菌機(jī)制磺胺類藥物的作用機(jī)理為干擾細(xì)菌的葉酸代射，使細(xì)菌的生長、繁殖受到抑制。細(xì)菌不能利用周圍環(huán)境中的葉酸，只能利用結(jié)構(gòu)較葉酸簡單的對氨苯甲酸，在細(xì)菌二氫葉酸合成酶和還原酶的參與下，合成四氫葉酸，以供細(xì)菌生長繁殖的需要。而磺胺類藥的基本結(jié)構(gòu)與對氨苯甲酸相似，能和對氨苯甲酸互相競爭二氫葉酸合成酶，阻礙葉酸及核酸的合成而發(fā)揮抑菌作用?，F(xiàn)代生物技術(shù)的定義主要內(nèi)容及在新藥研究開發(fā)中的應(yīng)用生物技術(shù)（biotechnology）也譯成生物工程，生物學(xué)研究與應(yīng)用的技術(shù)方面，包括，基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程，現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展到高通量組學(xué)（omics）芯片技術(shù)、基因與基因組人工設(shè)計與合成生物學(xué)等系統(tǒng)生物技術(shù)。生物技術(shù)在醫(yī)藥方面的應(yīng)用　　目前，醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域是現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用得最廣泛、成績最顯著、發(fā)展最迅速、潛力也最大的一個領(lǐng)域。 　　疾病預(yù)防 　　利用疫苗對人體進(jìn)行主動免疫是預(yù)防傳染性疾病的最有效手段之一。注射或口服疫苗可以激活體內(nèi)的免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生專門針對病原體的特異性抗體。 　　20世紀(jì)70年代以后，人們開始利用基因工程技術(shù)來生產(chǎn)疫苗?；蚬こ桃呙缡菍⒉≡w的某種蛋白基因重組到細(xì)菌或真核細(xì)胞內(nèi)，利用細(xì)菌或真核細(xì)胞來大量生產(chǎn)病原體的蛋白，把這種蛋白作為疫苗。例如用基因工程制造乙肝疫苗用于乙型肝炎的預(yù)防。我國目前生產(chǎn)的基因工程乙肝疫苗，主要采用酵母表達(dá)系統(tǒng)產(chǎn)生疫苗。 　　疾病診斷 　　生物技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，提供了新的診斷技術(shù)，特別是單克隆抗體診斷試劑和DNA診斷技術(shù)的應(yīng)用，使許多疾病特別是腫瘤、傳染病在早期就能得到準(zhǔn)確診斷。 　　單克隆抗體以它明顯的優(yōu)越性得到迅速的發(fā)展，全世界研制成功的單克隆抗體有上萬種，主要用于臨床診斷、治療試劑、特