第十三章基因工程介绍.ppt

* （三）基因工程病毒杀虫剂的生物安全性 最近发现，杆状病毒虽然不能在哺乳动物细胞中复制和繁殖，但是其病毒粒子可以通过病毒囊膜与哺乳动物细胞融合而进入哺乳动物细胞（即所谓“感染”哺乳动物细胞），从而介导那些哺乳动物细胞特异性启动子（如CMV启动子）驱动的外源基因在哺乳动物细胞中高效表达。这说明重组杆状病毒有可能是用于基因治疗，引起科学家对基因工程杆状病毒安全性的更加广泛的关注和研究。 目前实验研究表明，基因工程杆状病毒无论是对非靶目标鳞翅目昆虫、非鳞翅目节肢动物，还是对脊椎动物均是安全的。基因工程杆状病毒能吸附、穿入哺乳动物细胞并表达外源基因，具有启动子依赖性，但病毒DNA不能以转录形式达到细胞核，DNA不能复制，病毒基因不能表达，即不产生细胞病理效应，也不能产生子代病毒，所以基因工程杆状病毒对哺乳动物是安全的。 * 基因工程杆状病毒的另一安全问题是插入的外源基因的转移或与其他有机体的遗传重组。 对杆状病毒而言，遗传交换必须在受感染昆虫的细胞内，这种要求限制了病毒间遗传交换的可能性。同时，在亚细胞水平上，交换受到细胞区域化限制，由于杆状病毒在昆虫细胞核中复制，与之交换潜在对象的遗传物质必须存在于细胞核中才可能发生。 所以基因工程杆状病毒外源基因的转移及其与其他有机体间的异源重组风险相对较小，而这种风险是所有基因工程产品面临的共性问题。因此目前国内外对基因工程病毒杀虫剂的大规模生产、大面积环境释放应用持谨慎态度。随着基因工程病毒安全性问题基础研究的深入，最大限度地降低重组病毒的潜在危险，基因工程病毒杀虫剂将具有广阔发展前景 * 本章内容回顾 病毒载体 病毒疫苗 病毒与基因治疗 病毒与生物防治 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * 第十三章 病毒基因工程 生命科学与技术学院 李 灏 lihaoh@163.com * 目前病 毒基因 工程正 沿着二 个方向 发展 一是将编码病毒表面抗原的基因移 植到质粒中去，在大肠杆菌中产生 大量表面抗原物质，以制备疫苗或 诊断用抗原。如乙型肺炎病毒编码 表面抗原的DNA片段已在酵母菌中 表达，该疫苗正进行人体观察 二是探索病毒作为基因工程载体的可 能性，以便将所需要的外源基因带入 人体或其余生物体内，以治疗人类遗 传疾病或创造动物新品种的目的 * 第一节 病毒载体 第二节 基因工程病毒疫苗 第三节 病毒与基因治疗 第四节 病毒与生物防治 * 第一节 病毒载体 病毒载体作为基因转移和表达载体的特点： (1) 具有能够被宿主细胞识别的有效启动子； (2)在感染周期中能持续复制； (3)有些病毒具有控制复制的顺式和反式作用因 子，能在胞内使外源基因长期高拷贝复制； (4)能高效整合到宿主基因组，可提高外源基因整 合到宿主细胞染色体的效率； (5)病毒衣壳蛋白能够识别细胞接受器，可将外源 基因高效导入寄主细胞。 * 一、动物病毒载体 1、SV40载体 SV40病毒基因组是环状双链DNA，大小仅为5243bp，与质粒大小相似，适于基因操作。 SV40在感染敏感宿主细胞后，其基因组DNA进入细胞核，首先启动早期基因转录，在细胞质中表达出早期基因t抗原和T抗原，当这2种蛋白质积累到一定程度时DNA开始复制，同时开始驱动病毒晚期基因转录，翻译产生VP1、VP2和VP3等病毒衣壳蛋白，并开始进行病毒粒子的装配。当病毒粒子数量积累到一定量时，细胞裂解释放出子代病毒粒子。 * ● SV40病毒不能携带大于本身基因组的DNA分子，因此，外源基因只能通过取代病毒本身的DNA片段进行克隆。 ● 以SV40病毒为基础的克隆载体主要有2种不同类型： （1）置换型重组病毒载体 外源DNA插入缺陷性的病毒基因组中。 根据置换位置不同分为： ①早期置换型 ②晚期置换型 （2）重组的病毒-质粒载体 载体只保留复制序列，无衣壳蛋白，不能产生病毒粒子，但可进行复制并产生很多拷贝，所以依然可以高水平表达外源基因。 * 2、痘苗病毒载体