现代生物技 ppt课件.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 三、生物技术为人类 新医疗保健开辟新纪元 是探索生命奥秘, 解开众多遗传之谜的工具。 如中心法则的补充与生命起源的RNA假说, 通过产物表达和蛋白功能分析, 发现与证实疾病基因(糖尿病的基因)。又如对癌症发病机理研究, 除外因外, 还有内因， ① 癌基因, ②抗癌基因等。 2. 疾病诊断 分子水平的诊断向更特异、敏感、 快速、简单、稳定方向发展。如: ① McAb运用: ELISA、IFA、ELA、 RIA、蛋白质免疫诊断。 ② 核酸水平本质上诊断: REA、RFLP、 核酸杂交、PCR。 ③ 新仪器: 生物传感器、成像系统、 监护康复系统等。 3. 基因治疗 从基因水平上对疾病基因进行修复、替 代。如基因工程构建病毒载体导入正常基 因治疗先天遗传病。 4. 疾病预防: ① 基因工程疫苗、多价疫苗, 安全、价低 易大量制。 ② 抗独特型抗体疫苗, ③ 多肽疫苗(表达)。  三. 为医药工业带来革命  新药的设计与生产 1. 大量生产生化药物 如基因工程生产的生长激素释放抑制激素: 9升发酵液可得50mg纯化产品, 这和从50万头羊脑组织中的提取物相当。 转基因动物生产治疗心脏病药物tPA一个动物一个工厂, 放牧, 挤奶, 提取便可。目前不包括抗生素在内, 研究基因工程药物达500种,如许多活性多肽、激素、酶、细胞因子, 尤其是后者目前是热门,研究30种,生产已有19种。 2. 改造、促进抗生素工业, 除固定化酶、细胞技术, 包括对酶的更新。例如: 基因工程可生产强有力的新酰化酶, 可大量制备新抗生素(如头孢毒素等)。 3. “生物导弹”药物: McAb—毒素蛋白、抗癌药、 TNF、酶等。 4. 超级药物 人工设计、合成分子药物: ① 反义核酸、基因封条、阻止转录、翻译, ② 酶性RNA (Ribozyme) 切掉有害基因。 5. 酶制剂基因工程: 如: tPA(组织纤维蛋白溶酶原激活因子), 链激酶等。 基因工程试剂的高回报 碱性成纤维细胞生长因子 231元/ug 红细胞生成素 1072元/ug 白细胞介素-2 410元/ug 巨细胞粒细胞集落刺激因子 1960元/ug 胰岛素 10.2元/mg 四．其他领域应用(简略) 1、农业: 第一次绿色革命是选育高产优质良种, 第一次绿色革命则是利用农业生物技术，通过改造和创造，有目的获得新良种、新产品。如具有“五抗” (抗病, 抗虫, 抗盐碱, 抗倒伏, 抗腐烂) 新品种。土豆西红柿的产生， 生物固氮、生物杀虫除草剂研制、快速生长剂的开发等。 2、畜牧: 良种、基因动物疫苗预防疾病, 高科技饲料。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * (三) 蛋白质工程  (Protein engineering) 对象: 基因序列——DNA分子中改造, 最终导致蛋白分子氨基酸序列改变。 2. 定义: 在X衍射和晶体分析术了解蛋白质三维空间结构和功能关系基础上, 借用计算机和分子设计辅助技术, 在DNA分子水平上操作更换或改变其序列, 达到改变蛋白质分子氨基酸序列, 实现人为改变蛋白质分子形状及功能, 使之具有新遗传学特性。 3. 核心: 蛋白质空间结构, DNA重组, 人工定向改造蛋白质功能域构象, 使得功能改变。 这被称为是生物技术发展的第二浪, 如通过增加或减少人工二硫键、置换氨基酸等修饰技术, 提高或改变活性多肽 (激素、酶、细胞因子) 的稳定性。 (四) 组织工程 (Tissue engineering)1、对象：干细胞、组织和器官。 2、定义： 运用工程学和生命科学原理和方法， 在了解正常和病理学组织结构与功能关系和生长机理的基础上， 研制生物学组织器官替代品，通过移植， 达到重建、恢复、维持和改进组织功能学科。 3、要点：