现代生物工程技术课程内容（修改）徐菲

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1、现代生物工程技术第一周课程内容本周内容教材：《生物制品学》周东坡赵凯马玺化学工业出版社教师：徐菲feixu(S)ilii.edu.cn主要内容：♦生物制品学定义♦现代生物技术♦生物制品分类♦生物制品学新技术1・纶物制品学是指研究各类牛•物制品的来源，结构特点，应用，牛产工艺，原理，现状，存在问题与发展前景等诸方面知识的一门科学。2.现代生物技术2.1基因工程:即DNA体外重组技术。把细胞中的DNA分离出来，在体外进行切割，拼接和重组后，引入到适当的细胞中进行复制和表达。2.2细胞工程：以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养，繁殖，或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生

2、改变，从而改良生物品种或创造新品种，加速繁育动植物个体或获得某种有用的活性物质或生物制品的过程2.3酶工程:酶学与化学技术结合，利用酶，细胞器或细胞所特有的生物催化功能，或对酶分了进行改造或修饰，并借助生物反应器和工艺过程来生产所需要的产品2.4发酵工程：叩微生物工程。利用微生物生长速度快，生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适的条件下，通过现代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出所需产品。2.5蛋口质工程:第二代基因工程技术，属亚分子水平的基因工程技术，结合蛋白质结晶学，计算机辅助设计和蛋口质化学等多学科的基础知识，通过操纵基因内部的一至几个核昔酸来认为定向突

3、变或改造，从而达到对蛋白质进行修饰，改造，拼接，以产生能满足人类需要的新型蛋白质的目的。2.6抗体工程：-多克隆抗体：由具有多种抗原决定簇的病原微生物或抗原，刺激人或动物机体后，由B淋巴细胞产生的多种抗体的混合物，分泌在血清中。-单克隆抗体：1975年Kohler和Milstein首创，将在体外无限繁殖鼠骨髓瘤细胞与针对单一抗体的脾脏B淋巴细胞融合后，筛选出来的特定融合了细胞系，经进一步培养和发酵后，即可获得针对某一抗原决定簇的便于大规模生产的单克隆抗体。-基因工程抗体:针对单克隆抗体的免疫原性过强，会产生人抗鼠抗体，半衰期短，靶吸收差，生产复杂等缺点，而研发岀基因工程抗体

4、。•人-鼠嵌合抗体•人源化抗体小分子抗体（Fab,单链，单域抗体，超变区多肽）特殊类型抗体（双功能，双特异性抗体，免疫粘连剂，催化抗体，抗体酶，抗体库等）2.7糖链工程糖类参与了许多生理和病理现象，在细胞表面的大量受体分了儿乎都是糖蛋白或糖脂类糖链化合物，对生物信息的传递起到重要作用。糖类与药物生物活性相关:生产用于治疗血友病A的重组人凝血因子VIII（rFVIII）2.8生物芯片技术:在计算机技术与生物传感器技术相结合的基础上发展起来的新兴技术。用于DNA测序，基因表达谱鉴定和基因突变体的检测和分析。DNA芯片，蛋白质芯片，药物筛选芯片，疾病诊断（遗传病，肿瘤）芯片。2.

5、9生化工程包括生物反应器，各类生物传感器等的设计与应用，发酵动力学研究，反应过程条件优化，发酵工艺，过程检测与控制，反应规模建立，过程自动化以及产品的提取纯化包装等下游工艺。2.10代谢工程（途径工程）通过某些特定生化反应的修饰来定向敢删细胞的特性，或应用重组DNA技术来创造新的化合物。通过精准的基因操作，改变微生物原有的调控系统，通过有日的地对细胞代谢进行（功能性）修饰来改变细胞的特性，从而改变代谢途径中的通量分布状况，以达到实现目的产物及其代谢活性提高这一预期目标。2.11自动生化药物筛选技术大规模测试化合物的方法。釆用机器人自动寻找特殊生物靶，如某个细胞表面受体或一个

6、代谢有关酶的抑制剂或激动剂的技术。高通量筛选技术:采用更加灵敏的检测方法，寻找新靶，提供更多地酶和受体以建立单靶和多靶检测系统。同时发展完善数据处理技术。2.12人类基因组计划(HGP)1990-2000年6月，完全解密人类23对染色体的核昔酸序列人类基因组约市30亿对碱基排列组成，其中人类生存所必须的遗传信息和基因单位总数约为3-5万个。一些与遗传病有关的重要基因己被分离和测序，另一些常见病(乳腺癌，结肠癌，高血压，糖尿病和老年痴呆症)的涉及遗传倾向的基因已在染色体的遗传图谱上精确定位。随着大量与人类健康有关的基因的定位，鉴定和分离，遗传诊断，遗传修饰和基因治疗都将实现。

7、2.12后基因组计划(HPGP):研究基因组功能，大约3-5万个基因的转录，转译表达功能的系统工程。2.13人类蛋口质组计划(HPP):研究人类各器官系统与细胞中的蛋白质种类，来源，产量，合成过程，结构，性质，功能，应用，网络，级联关系领域的系统工程。基础学科新兴学科微生物学•分子生物学生物化学细胞生物学一►分子细胞学化学工程〕生化工程学生物学丿计算机科学］生物信息学生命科学丿现代生物技术现代生物技术第一代第二代第三代细胞工程蛋白质工程海洋生物技术基因工程抗体工程代谢（途径）工程酶工程糖链工程自动生化药物筛选技术发