基因工程下游技術ppt課件-展示頁
2024-09-26 18:26本頁面
【正文】 能力或者導入外源基因等以獲得工程菌，基因工程是方法之一。經(jīng)上市的生物技術藥物主要含 3大類，即 重組治療蛋白質 、 重組疫苗 和 診斷或治療用的單克隆抗體 。 1997年美國的生物技術研究與開發(fā)費用為 76億美元、歐洲為 18億美元。 20221030 3 基因工程下游技術 ? 生物技術工業(yè)經(jīng)過多年努力，創(chuàng)造了 35種重要治療藥物，年銷售額已超過 70億美元。這樣形成的雜合分子可以在復制子所在的宿主生物或細胞中復制，繼而通過轉化或轉染宿主細胞、生長和篩選轉化子，無性繁殖使之成為克隆。將目的基因通過基因載體運送到受體宿主活性細胞中，并使之無性繁殖（稱之為 “克隆 ”）和行使正常功能（稱之為 “表達 ”），從而創(chuàng)造生物新品種或新物種的遺傳學技術。 20221030 2 基因工程下游技術 ? 基因工程 （ geic engineering），也叫基因操作、遺傳工程，或重組體 DNA技術。 生物技術通常分成發(fā)酵工程、細胞工程、酶工程、基因工程 和蛋白質工程等。目前，世界上用生物技術生產(chǎn)的藥物及生物制品逾數(shù)千種，年產(chǎn)值達數(shù)百億美元。第八章 基因工程下游技術 20221030 1 基因工程下游技術 一、概述 ? 生物技術 是利用生物的某些功能或潛能進行有效益的生產(chǎn)的工程技術。利用大腸桿菌、酵母等生產(chǎn)哺乳動物的蛋白及重要藥物等都是應用生物技術的例子。生物技術產(chǎn)品中如抗生素、人生長激素、人干擾素、乙型肝炎疫苗等在我國均已投產(chǎn)。生物技術以生命科學為基礎， 以基因工程為核心 ，將多種基礎科學聯(lián)合并使之產(chǎn)業(yè)化。它利用人工方法從某一種生物中取得特定的 DNA片段，稱 目的基因 。一般說來，基因工程是專指用生物化學的方法，在體外將各種來源的遺傳物質（同源的或異源的、原核的或真核的、天然的或人工合成的 DNA片段）與載體系統(tǒng)（病毒、細菌質?；蚴删w）的 DNA結合成一個復制子。然后直接利用轉化子，或者將克隆的分子自轉化子分離后再導入適當?shù)谋磉_體系，使重組基因在細胞內表達，產(chǎn)生特定的基因產(chǎn)物。全球已有生物技術制藥公司 2 000多家，其中美國有 1 300家，歐洲有 700家。目前主要生物技術公司多分布在美國，如 Amgen、Geics institute、 Genzyme、 Genentech和 Chiron，還有Biogen也發(fā)展較快。 20221030 4 基因工程下游技術 ? 我國基因工程藥物產(chǎn)業(yè)化的品種從無到有，已發(fā)展有 10多種，它們是 rHUIFNα lb、 rHUIFNα 2a、 rHUIFNα 2b、rHUIFNγ 、重組乙肝疫苗等。 ? 發(fā)酵或生物轉化 通過優(yōu)化發(fā)酵條件如溫度、營養(yǎng)、供氣量等進行發(fā)酵或大規(guī)模培養(yǎng)，利用工程菌的生物合成、加工和修飾等獲得目的產(chǎn)物。 動植物的細胞培養(yǎng)：懸浮培養(yǎng)、固體培養(yǎng)；自動化控制。 ? 就其選用的 生物材料 而言 ,前者含有帶外源基因的重組載體 。 ? 從 發(fā)酵工藝 考慮 ,生物工程菌的發(fā)酵生產(chǎn)目的是希望能獲得大量的外源基因產(chǎn)物 ,盡可能減少宿主細胞本身蛋白的表達。 20221030 7 基因工程下游技術 工程菌高密度發(fā)酵 實現(xiàn) 高密度培養(yǎng) 是近幾年來發(fā)酵工業(yè)的重要目標與方向之一 ,是工程菌能否以盡可能低的成本實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)的關鍵因素之一。 ? 1 宿主菌的選擇 重組菌的穩(wěn)定性 啟動子的選擇與誘導 ? 2 培養(yǎng)條件的選擇 營養(yǎng)物質、溶氧 、溫度 、 pH ? 3 培養(yǎng)方式 分批、連續(xù)和補料分批培養(yǎng) 20221030 8 基因工程下游技術 ? 下游過程 指從發(fā)酵液中分離和純化產(chǎn)品的技術過程，包括 固液分離技術 （離心、過濾、沉淀等）、 細胞破壁技術 （超聲、高壓剪切、滲透壓、表面活性劑和溶壁酶等）、 蛋白質純化技術 （沉淀法、色譜分離法和超濾法等），最后還有 產(chǎn)品的包裝處理技術 （真空干燥、冰凍干燥等），是運用生物化學、物理學方法分離、純化產(chǎn)品，最終將產(chǎn)品推向市場并獲得社會或經(jīng)濟效益的過程。 就基因工程產(chǎn)業(yè)化而言 ,下游技術的研究與建立是十分重要的 ,又是十分耗時的 ,需要遠比上游研究多得多的投資。 微生物或動植物細胞培養(yǎng)的產(chǎn)品是細胞或培養(yǎng)液，均應將它們分開，分別處理。懸浮液中的菌體通過過濾或離心法將之分開。離心法常用自動間歇排渣離心機或噴射型離心機。物理破碎可用研磨法或擠壓法制成勻漿，超聲波振蕩法使介質引起空化而產(chǎn)生沖擊波。 （ 2）胞外產(chǎn)物 ——上清液的處理 。
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