药物研发中的新方法和新技术ppt参考课件.ppt

分子克隆： 又称基因克隆技术，是指通过一定的方法得到含某个特定基因的单一细胞或细菌，然后进行大量繁殖，从而得到包含该基因的单一细胞克隆。 意义： 大大提高紧缺昂贵药品的产量，大大降低其成本。 为疑难杂症(例如糖尿病、乙肝、癌症等)的诊断和治疗提供分子药物(激素、抗体、酶等)和分子检测手段(例如DNA探针)。 * 分子克隆的内容和步骤： 从生物有机体复杂的基因组中分离出带有目的基因的DNA片段。 在体外，将带有目的基因的DNA片段连接到能够自我复制并具有选择标记的载体分子上，形成重组DNA分子。 将重组DNA分子引入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞)。 * 分子克隆的内容和步骤： 将带有重组体的细胞扩增，获得大量的细胞繁殖群体（菌落）。 从大量的细胞繁殖菌落中，筛选出具有重组DNA分子的细胞克隆。 将选出的细胞克隆的目的基因进一步进行研究分析，并设法使之实现功能蛋白表达。 * 10、蛋白质工程(Protein Engineering) 是指在蛋白质空间结构和结构与功能关系研究的基础上，借助计算机图像显示和辅助设计来确定某一蛋白质分子的改造方案，希望达到创造某些具有明显经济效益的新的蛋白质。 蛋白质工程的基础学科： 蛋白质化学、分子遗传学、蛋白质晶体学、蛋白质动力学等。 意义： 蛋白质结构和功能的研究为基于结构的计算机辅助药物设计奠定了坚实的基础。 * 11、基因工程(Genetic Engineering) 是指把核酸分子插入质粒、任何病毒或其他载体系统，形成遗传物质的新组合，组成重组体，重组体转入宿主细胞，使宿主细胞出现可表达、可传代的新的遗传性状。 现代分子生物学的三大理论发现： 生物遗传物质DNA的发现； DNA双螺旋结构和半保留复制机制的明确； 遗传信息传递方式的确定，遗传信息流为DNA RNA 蛋白质。 * 现代分子生物学的三大技术发明： 限制性核酸内切酶及其应用技术的发明，使DNA分子的切割成为可能，为基因工程提供了技术基础。 DNA连接酶及其应用技术的发明。 基因工程载体技术的发明(这些载体主要是质粒和一些DNA分子)。 上述三大理论发现和三大技术发明对基因工程的诞生(1973年)起了决定性作用。 * 意义： 生产生长激素释放抑制剂的基因工程使人们对昂贵药品的需求付诸于现实。 利用细菌制造胰岛素和生长激素，生产血细胞凝集素、尿激酶、松弛素、人体血浆蛋白、乙肝疫苗等。 基因工程在遗传病的预防和治疗方面贡献突出，如单基因缺陷的诊断、基因疗法、用DNA探针诊断多种遗传病等。 * 12、人类基因组(Human Genome) 是指人类的全部基因(包括30亿对碱基对，约14万个基因)。 人类基因组计划: 始于1990年，由美国能源部与美国健康研究院共同发起，由美、英、德、日、法、中六个国家参加，计划15年完成，实际于2000年6月30日完成测序工作。 人类基因组计划的目的: 获得人类基因组所携带的遗传信息。 * 人类基因组计划的目标: 确定人类染色体中的所有基因 确定人类染色体的碱基序列 建立人类基因信息数据库 开发用以数据分析的软件工具 将有关的技术转让给私营部门 研究该计划可能引起的伦理、法律以及 社会问题 * 意义： 根据人类基因组信息可以确定与疾病相关的基因，揭示发病机制。 人类基因组信息在疾病的基因诊断及治疗、基因咨询及药物开发等方面均有潜在的应用价值。 * 13、转基因技术(Transgenic Technique) 是指用实验的方法将外源基因导入到生物体内，此外源基因与生物本身的基因(染色体)整合，此外源基因随细胞分裂而增殖，在体内得到表达，并传给后代。这段外源基因源被称为转基因(Transgene)。 最早的转基因实验： 转基因小鼠实验(80年代初完成)。 * 贡献： 打破了自然种间隔离，使基因能在种系关系遥远的机体间流动，为基础科学研究提供了有用的生物模型。 通过转基因动物和植物的表达可生产出一些新型的蛋白和药物，具有很高的经济价值。 利用转基因技术可以培育出产量增加、抗病虫害的优良种子，有助于解决世界粮食问题，并有利于环保农业的发展。 利用转基因技术改造动物器官，使其被移植到人体中后不产生或少产生免疫排斥反应。 * 影响及重要性： 在1991年第一次国际基因定位会议上被公认为是遗传学中的第四代技术和生物发展史(126年)上的第14个转折点。 说明: 染色体连锁分析(第一代技术,20世纪初) 体细胞遗传(第二代技术,60年代) 基因重组技术(第三代技术,70年代) * 14、DNA芯片(DNA Chip) 又称基因芯片或DNA阵列(DNA array)，非常类似于计算机芯片，由