[理学]南开大学基因操作原理课件1.ppt

* (2)功能基因组学 药物基因组学(pharmacogenomics) DNA芯片(或cDNA微阵列技术) 蛋白质组学(protemics) (3)比较基因组学 疾病基因组学 环境基因组学计划(EGP) 1997年美国提出，目的在于了解环境对人类疾病的影响和意义。 * (4)转基因动物 (transgenic animal) 用途： 研究基因表达调控机理 人类基因的动物模型，用于药物实验 培育高产、抗病或能够为人类提供移植用器官的家畜 生物反应器(bioreactor) * 成本： 常规生产1g药物蛋白800－5000美元 转基因动物 0.02－0.50美元 生产周期： *常规 15－20年 (研制－开发－药审－上市) *转基因动物(乳腺做生物反应器) 5年 (转基因羊从显微注射－泌乳；周期18个月 转基因牛从显微注射－泌乳；周期25－29个月) 经济效益： 动物乳腺生物反应器生产药物 一头奶牛：300公斤蛋白质/年， 一头转基因牛每年乳汁所含的EPO价值42亿美元 一头绵羊：30公斤蛋白质/年 * 目的基因 ↓ 载体(含有乳汁蛋白特异性启动子，如β-酪蛋白启动子) ↓ 受精卵 ↓ 移植给代孕母亲 ↓ 子代(检查基因组中是否整合有目的基因，牛羊后代整合率为5-10%) ↓ 饲养至性成熟，与异性交配 ↓ 雌性后代(检查是否有目的基因表达) 方法： * 成本高(成功率太低)-目前生产一头转基因牛需50万美元， 整合表达率低（一般整合率为1％，表达率则为整合率的50％） 基因传递率低（其后代只能有一半能获得转基因位点拷贝） 问 题： * * * * (5)转基因植物 * 分子农业（Molecular farming） 1997．10 加拿大首届分子农业国际会议，利用植物生产原来只有动物才能生产的医药与营养品 优点：没有人与动物传染病病源，目前只成功地用马铃薯生产人乙肝口服疫苗 转基因植物安全性评价： 问题： 1.基因食品的安全性 2.大面积种植影响物种资源多样性 3.伦理问题（如仅从健康营养考虑而让粮食含有人的蛋白） * 用马铃薯生产人糖尿病疫苗 用烟草生产人的红血球蛋白 用烟草生产人的溶酶素 用烟草生产人的抗癌疫苗 用苜蓿生产人的免疫球蛋白 用玉米生产人的牙齿保健抗体蛋白等 * * * * * * （6）基因治疗技术 目前处于研发阶段 治疗对象：遗传病、恶性肿瘤、艾滋病、乙型肝炎、心血管疾病、代谢性疾病等。 全球临床方案数达300多项，病例数超过3500人，其中美国的病例占80%； 61%的病例为恶性肿瘤；24%为艾滋病 裸DNA和基因疫苗 * 将成千上万个大量的生命活动相关的的大分子样品，包括DNA和蛋白质，借鉴于半导体技术，集成在一块数平方厘米的载体片，进行化学反应，并将检测数据进行分析处理的一种崭新技术。目前的生物芯片主要是DNA和蛋白质微阵列芯片。 生物信息技术 计算机科学与生命科学相结合形成了一门新的学科——生物信息学 （Bioinformatics）。 生物芯片 * 美国总统克林顿在1998年1月对全国的国情咨询演讲中曾经明示：“在未来的十二年内，基因芯片将为我们一生中的疾病预防提供导向图”。 同时Science杂志还把生物芯片评选为1998年的世界十大科技突破之一。估计在未来5-10年内，生物芯片将发展成在人类健康保健、医药、环保、食品、农业以及其它生命科学研究领域内的巨大产业。 * 检测核酸的变异和多样性 疾病组织的基因表达分析 疾病易感性分析 人类各种疾病的诊断与预后 新药筛选 DNA杂交测序 生物芯片的用途 * 克隆技术 迄今报道的克隆均显示胚胎和胎儿发育期死亡，只有1%—2%存活产生后代（原因尚不清楚） 应用：器官移植（向人体移植遗传改变的动物器官） 大规模生产模仿携带人体疾病的遗传缺陷动物做动物模型（伦理问题） 细胞疗法（帕金森氏病、糖尿病、肌肉委缩等、上述疾病的某些病理过程损害了特定的细胞群体而自身又不能修复），培养人类胚胎以取其细胞（伦理问题） 克隆没有prion蛋白的基因牛群 * 生物高技术产业 信息和生物技术是关系到本世纪经济发展和国家命运的关键技术，将作为创新产业的经济增长点。 生物技术将为人类解决疾病防治、人口膨胀、食物短缺、能源匮乏、环境污染等一系列问题。 生物高技术产业的特点 高投入、高风险、高产出； 知识和技术的高度集成； 不消耗资源，不污染环境， * 农业生物技术产业还关联医药产业的发展 转基因水稻和油菜可解决维生素