基因工程应用课件

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1、第八章基因工程的成果和发展前景第一节基因工程与医药卫生第二节基因工程与农牧业、食品工业第三节基因工程与环境保护第四节基因工程的安全性问题1第一节基因工程与医药卫生基因工程药品的生产许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。2基因工程药物主要包括：细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核苷酸药物等，主要用于预防和治疗人类的肿瘤、心血管

2、疾病、遗传病、各种传染病、糖尿病、类风湿疾病等。3基因工程药物基因工程激素类药物基因工程细胞因子类药物基因工程抗体基因工程疫苗4基因工程激素类药物胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。胰岛素分子结构5将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!胰岛素生产车间6生长激素抑制和调节多种激素的作用从动物脑中提

3、取:5mg---50万只羊脑基因工程9升大肠杆菌培养液生长激素是一类由动物脑垂体前叶分泌的能促进生长的蛋白质类激素。在临床上主要用于治疗垂体性侏儒症。7细胞因子（Cytokine）是由细胞分泌的能调节生物有机体生理功能，参与细胞的增殖、分化和凋亡的小分子多肽类物质。根据细胞因子的功能可分为：干扰素（interferon，IFN）集落刺激因子（colonystimulatingfactor，CSF）白细胞介素（interleukin，IL）肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor，TNF）生长因子（growth

4、factor，GF）等基因工程细胞因子类药物8基因工程细胞因子类药物干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。干扰素生产车间干扰素分子结构9干扰素根据其结构和来源可分为：干扰素α、β和γ三种。干扰素的主要生理作用：抗病毒感染干扰素作用于细胞后能合成多种抗病毒蛋白，抑制病毒的复制。调控细胞的生长调节免疫细胞发挥生理效应在临床上干扰素用于治疗白血病、乙型肝炎、丙型肝炎、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。10基因工程人干扰素α-2b（安达芬）是我国第一个全国产

5、化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。1112基因工程药品13基因工程抗体(Geneticengineeringantibody)概念：根据研究者的意图，采用基因工程方法，在基因水平，对免疫球蛋白基因进行切割、拼接或修饰后导入受体细胞进行表达，产生新型抗体。主要包括嵌合抗体、单链抗体、人源化抗体、双价抗体和双特异性抗体。141516171.死疫苗：用理化方法将免疫原性强的细

6、菌杀死制成的。如百日咳、伤寒、霍乱、斑疹伤寒、流行性脑膜炎、钩端螺旋体病等2.活疫苗：用减毒或无毒的病原体制成,如鼠疫和炭疽等的疫苗基因工程疫苗18活疫苗与死疫苗的比较活疫苗死疫苗接种次数1次2-3次接种量小较大接种反应轻重免疫效果较好,维持1-5年差,维持0.5-1年毒力回升有可能不可能安全性有潜在危险性安全性好疫苗稳定性相对不稳定相对稳定保存不易保存易保存1920213.基因工程疫苗将编码有效抗原组分的目的基因插入适当载体,形成重组DNA,再导入宿主细胞,目的基因随重组DNA复制而复制,随宿主细胞分裂而

7、扩增,使目的基因表达大量有效抗原成分,由此制备的疫苗称为基因工程疫苗如把HBsAg基因插入酵母细胞中，成功表达并制备HBsAg疫苗224.亚单位疫苗利用带有细菌保护性免疫原的组分制成的疫苗。如肺炎链球菌荚膜多糖疫苗、钩端螺旋体外膜蛋白疫苗等。此种疫苗免疫原性弱，需加佐剂或与类毒素结合成偶联疫苗，以加强免疫原性。235.核酸疫苗或称DNA疫苗、基因疫苗是将能编码引起保护性免疫应答的病原体免疫原基因片段和质粒载体直接注射入宿主体以表达目的免疫原，进而产生特异性体液免疫和细胞免疫的新型疫苗。24基因诊断与基因治疗运用基因工程设

8、计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速。通过基因工程给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。我国研究人员正在制备用于基因治疗的基因工程细胞25基因诊断一、基因诊断的概念基因诊断是在DNA水平上对基因进行分析从而对人体的状态和疾病作出诊断。基因诊断的材料是人体的D