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1、基因工程在食品、医药及疫苗中的应用2009级生物技术本科02班学号:200908110224姓名:徐静摘要:综述基因工程技术在食品、医药及疫苗中的应用,同时对转基因食品及其安全性问题进行了总结归纳,最后对基因工程技术在食品、医药及疫苗中的发展前景进行展望。关键词:基因工程转基因食品医药疫苗目前,经基因工程改造的产品已在农业、医药、环保等领域占据了重要的地位,特别是在食品工业中越来越显示了它的优越性和发展前景。基因工程技术在食品领域中的作用目前涉及到对食品资源的改造、对食品品质的改造、新产品的开发、食品添加剂的生产以及食品卫生检测等方面。基因工程问世30多年来,无论是基础理论研究
2、领域,还是在生产实际应用方面,都取得了惊人的成绩,给国民经济的发展和人类社会的进步带来了深刻而广泛的影响,同时为食品工业开拓了广阔的发展空间。1基因工程在食品工业中的应用改善食品原料品质。基因工程应用于植物食品原料的生产上,可进行品种改良,新品种开发与原料增产,如选育抗病植物、耐除草剂植物、抗昆虫或抗病毒植物、耐盐或耐旱植物。除增加产量外,还应用于改良农作物品种特性方面,例如,豆类植物中蛋氨酸的含量普遍较低,但赖氨酸的含量很高;而谷类作物中的两者含量正好相反,通过基因工程技术,可将谷类植物基因导入豆类植物,开发蛋氨酸含量高的转基因大豆。维生素A(VA)缺乏在发展中国家是一种常见的营养
3、缺乏症,通过基因改造的黄金米(goldenrice),可以产生VA的前体物质胡萝卜素,为防治VA缺乏症提供了解决办法,但其使用的有效性和安全性一直以来未作深入研究。Stein等结合健康和营养以及社会经济政策等因素,通过对黄金米进行的以试验为依据的研究表明黄金米有望极大地减少VA缺乏症的发生。此外,通过外源生长激素在受体鱼中的表达,可使转基因鱼的肌肉蛋白含量和饲料转换效率明显提高,生长速度加快。生长激素转基因猪也取得了相似的效果,且减少了脂肪,增加了瘦肉率]。在不影响奶质量的前提下,美国康乃尔大学利用基因工程技术研究了一种牛生长激素(bovinesometotropin,BST),将它
4、注射到乳牛体内,便可提高乳牛的产奶量。花生过敏源是一种严重的食品过敏源,也是最常见的可能威胁到生命的致敏反应。尽管普遍的引发过敏反应的阈值范围在1个花生仁左右,但痕量(01-10mg)也可能触发对花生的过敏反应。研究认为Arah1、Arah2和Arah3是花生中3种很重要的蛋白质过敏源。Dodo等研究发现,通过RNA干涉技术可以使花生中Arah2的表达受到抑制,从而生产出低致敏源的花生。2基因工程制药基因工程制药发展生物工程(bioengineering)主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程等5个部分。现代生物技术的核心是基因工程,人工进行基因切割、重组、转
5、移和表达的技术。基因工程诞生于70年代。自1978年成功地用大肠杆菌生产生长激素释放抑制因子以来,人胰岛素、人生长激素、胸腺素、干扰素、尿激酶、乙肝病毒疫菌和肿瘤坏死因子等数十种基因工程产品相继问世;1982年开始进入商品市场,在疾病防治中获得广泛应用,并已取得或正在取得巨大的效果和收益。基因工程药物制药的主要方法。基因工程技术是利用体外重组技术或PCR技术,切割、加工修饰获得目的基因,将重组对象的目的基因插入载体,拼接后转入新的宿主细胞,构建成工程菌(或细胞),实现遗传物质的重新组合,并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。目的基因的获得方法。主要有逆转录法和化学合成法。逆转录
6、法:逆转录法就是先分离纯化目的基因的mRNA,在反转录成cDNA,然后进行cDNA的克隆表达。化学合成法:较小的蛋白质或多肽的编码基因可以用化学合成法合成。必须知道目的基因的核苷酸顺序或目的蛋白质的氨基酸顺序。用化学法合成目的基因DNA不同部位的两条链的寡核苷酸短片段,再退火成为两端形成粘性末端的DNA双链片段,然后将这些双链片段按正确的次序进行退火使连接成较长的DNA片段,再用连接酶连接成完整的基因。3各种基因工程疫苗简介目前利用基因工程技术已经使用和正在研制开发的新型疫苗主要有基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、转基因植物可食疫苗等,这些疫苗统称为基因
7、工程疫苗。3.1核酸疫苗核酸疫苗(Nucleicvaccine)又名基因疫苗(Genevaccine)或DNA疫苗(DNAvaccine),是一种或多种抗原编码基因克隆到真核表达载体上,将构建的重组质粒直接注入到体内而激活机体免疫系统,因此也有人称之为DNA免疫。它所合成的抗原蛋白类似于亚单位疫苗,区别只在于核酸疫苗的抗原蛋白是在免疫对象体内产生,并能引起体液和细胞免疫反应。核酸疫苗是近几年来新兴的一种疫苗,它以其独特的优点吸引着人们:(1)抗原合成和递呈
