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1、生物制藥論文1北華人學(xué)化學(xué)與生物學(xué)院班級(jí):生物10級(jí)2班姓名:齊爽學(xué)號(hào):201014010217指導(dǎo)教師:王博2綸物工稈在綸物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展技術(shù)操作內(nèi)容摘要:木文簡述了近年來基因工程在空物制藥技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。其中主要從基因操作中大分了的分離、PCR技術(shù)、基因芯片、外源基因的表達(dá)這4個(gè)方iflj敘述基因工程相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,以及基因工程藥物的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。關(guān)鍵訶:生物技術(shù)基因工程基因操作技術(shù)生物制藥1棊本概念1.1生物技術(shù)廣義的生物技術(shù)是指人類対生物資源(包括動(dòng)物、植物、微生物)的利用、改造的和關(guān)技術(shù)。其發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)不同的階段——以釀
2、造為代表的傳統(tǒng)生物技術(shù)以微生物發(fā)酵為代表的近代生物技術(shù)以基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和蛋白質(zhì)工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)可以理解為是直接操縱有機(jī)體細(xì)胞和基因的一種全新技術(shù)是二十世紀(jì)70年代開始異軍突起的高技術(shù)領(lǐng)域,在醫(yī)療、制藥、農(nóng)業(yè)、輕工食品及環(huán)保業(yè)發(fā)展迅速。60以上的生物技術(shù)成果集中應(yīng)用于頁藥工業(yè)。1.2現(xiàn)代生物技術(shù)兩大核心工程1.2.1工程概念:基因工程是分子遺傳學(xué)和工程技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心它能按人類需要把遺傳物質(zhì)DZA分了從生物體中分離出來進(jìn)行剪切、組介、拼裝合成新的DNA分子。再將新的DNA分子?xùn)嗳肽撤N生物細(xì)胞中使遺傳信息
3、在新的宿主細(xì)胞或個(gè)體中得到表達(dá)以達(dá)到定向改造或重建新物種的冃的.1.2.2細(xì)胞工程概念:利川細(xì)胞融合技術(shù)把含有不同遺傳物質(zhì)的細(xì)胞合成雜種細(xì)胞。并使之分裂生長成為雜種生物。它包括體細(xì)胞融合、核移植、細(xì)胞器攝取和染色體片段的重組等。1.3現(xiàn)代生物制藥主耍指基因重組的蛋白質(zhì)分子類藥物的制造過程即利用基因工程、抗體工程或細(xì)胞工程技術(shù)生產(chǎn)的源自生物體內(nèi)的天然物質(zhì)用于體內(nèi)診斷、治療或預(yù)防藥物的生產(chǎn)過程(也可稱基因工程制藥)。2基因操作技術(shù):基因大分子的分離主耍指質(zhì)粒(plasmidDNA)和基因組DNA的分離。質(zhì)粒分離的常用方法有堿變性抽提法、煮沸法、去污劑裂解法、
4、質(zhì)粒DNA釋放法、酸酚法等。質(zhì)粒在基因工程中最常用來做成各種克隆載體(cloningvector)或表達(dá)載體(expressionvector)o質(zhì)粒載體還可用于RNA干擾(RAinter-ferencc)的研究[1](由于這一技術(shù)的研究和應(yīng)用,美國科學(xué)家AndrewZ.Fire博士和CraigC.Mello博士獲得了2006年度的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng))。基因組DNA的分離通常采用酚-氯仿法、2基因文庫(genelibrary).Southern雜交以及PCR擴(kuò)增技術(shù)等。其中基因文庫是指含有某種生物基因組不同基因片段的一■群DNA重組體克隆,包括cDN
5、A文庫(com-plementaryDNA1ibrary,cDNAlibrary)和基因組DNA文庫(genomiclibrary)。最近又有研究者利用名為chum-RNA的小分子RNA建立非PCR擴(kuò)增的單細(xì)胞cDNA文庫⑵。1.1聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerasechainreaction,PCR)是一種在體外模擬天然DNA復(fù)制過程的核酸擴(kuò)增技術(shù)。該法±Mullis等人于1985年發(fā)明,并于1993年獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。PCR技術(shù)的基木原理類似于DNA的天然復(fù)制過程,其特異性依賴于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核甘酸引物。PCR由變性一退火一延伸
6、三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成:①模板DNA的變性:模板DXA經(jīng)加熱至93°C左右一定時(shí)間后,使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈DNA解離,使之成為單鏈,以便它與引物結(jié)合,為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備;②模板DNA與引物的退火(復(fù)性):模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后,溫度降至55°C左右,弓I物與模板DM單鏈的互補(bǔ)序列配對(duì)結(jié)合;③引物的延伸:D7A模板一引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP為反應(yīng)原料,靶序列為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)與半保留復(fù)制原理,合成一?條新的與模板DNA鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈,重復(fù)循環(huán)變性一退火一延伸三過程就對(duì)獲得更多的“半保留復(fù)制鏈”,而且
7、這種新鏈乂可成為下次循壞的模板。每完成一個(gè)循壞需2?4分鐘,2?3小時(shí)就能將待擴(kuò)FI的基因擴(kuò)增放大幾百萬倍。PCR技術(shù)可分為定性PCR和定量PCRc2.2定性PCR技術(shù)定性PCR技術(shù)包括:反轉(zhuǎn)錄PCR(reversetranscriptionPCR,RT-PCR),是從非常少量的mRNA樣品構(gòu)建人容量cDNA文庫的方法,還發(fā)展出實(shí)時(shí)RT-PCR用于定量實(shí)驗(yàn)[3];多重PCR(multiplexPCR),是指在同一PCR反應(yīng)體系中加入多對(duì)不同的引物,以擴(kuò)增同一模板的不同區(qū)域;反向PCR(inversePCR),該法可以對(duì)一個(gè)已知DNA片段兩側(cè)的未知序列進(jìn)行
8、擴(kuò)增和研究;錨定PCR(an-choredPCR),現(xiàn)稱為cDNA末端快速擴(kuò)增技