基因工程藥物與現(xiàn)代生物技術(shù)簡介課件

現(xiàn)代生物技術(shù)

與醫(yī)學技術(shù)

——基因工程藥物小教1212鐘婉玲58號現(xiàn)代生物技術(shù)

與醫(yī)學技術(shù)

——基因工程藥物小教1212鐘婉1目錄現(xiàn)代生物技術(shù)P3-P4基因工程P5-P6基因工程藥物P7-P13生物技術(shù)的其他應(yīng)用P14-P17目錄現(xiàn)代生物技術(shù)P3-P42現(xiàn)代生物技術(shù)簡介概念：指以現(xiàn)代生物科學研究成果為基礎(chǔ),以基因工程為核心的新興學科。利用生物（或生物組織、細胞及其他組成部分）的特性和功能，設(shè)計、構(gòu)建具有預期性能的新物質(zhì)或新品系，以及與工程原理相結(jié)合，加工生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)的綜合性技術(shù)。主要包括:

細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程?，F(xiàn)代生物技術(shù)簡介概念：3現(xiàn)代生物技術(shù)的重要性現(xiàn)代生物技術(shù)對解決人類面臨的重大問題如：糧食、健康、環(huán)境和能源等將開辟廣闊的前景，因此越來越為各國政府和企業(yè)界所關(guān)注?，F(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)與信息、新材料和新能源技術(shù)并列成為影響國計民生的四大科學技術(shù)支柱，是21世紀高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的先導?，F(xiàn)代生物技術(shù)的重要性現(xiàn)代生物技術(shù)對解決人類面臨的重大問題如：4基因工程概念基因工程原稱遺傳工程。從狹義上講，基因工程是指將一種或多種生物體（供體）的基因與載體在體外進行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一種生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿遺傳并表達出新的性狀。從廣義上講，DNA重組技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計與應(yīng)用，包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成部分。

上游技術(shù)：指外源基因重組、克隆和表達的設(shè)計與構(gòu)建；下游技術(shù)：涉及到含有重組外源基因的生物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)以及外源基因表達產(chǎn)物的分離純化過程。基因工程概念基因工程原稱遺傳工程。5基因工程的步驟基因工程的實現(xiàn)主要分為三個步驟：第一步：目的基因的分離或制備：人工分離生物基因組群中目的基因及內(nèi)切酶定位切割或人工酶促合成。第二步：重組DNA：選擇載體及目的基因與載體基因重組。第三步：導入與表達：重組DNA導入受體細胞，目的基因表達出目的效應(yīng)和性狀基因工程的步驟基因工程的實現(xiàn)主要分為三個步驟：6基因工程藥物的起源基因工程技術(shù)的發(fā)展引起了醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的革命，1977年，美國加州國立醫(yī)學中心的板倉和博耶等，用化學方法人工合成生長激素釋放抑制基因，第一次用大腸桿菌生產(chǎn)出人腦激素--生長激素釋放抑制素這種有生物活性的激素?；蚬こ趟幬镅杆俅蚱屏嗽械幕瘜W治療和放射治療模式，成為醫(yī)藥的新主角。至1993年，世界上正在研究開發(fā)出包括已上市的基因工程藥物，主要有活性蛋白、多肽類及單克隆抗體等，共143個產(chǎn)品。其中主要藥物可分為十大類。即干擾素、白細胞介素、集落刺激因子、紅細胞生成素、生長激素、腫瘤壞死因子、抗凝劑和溶血栓藥物、岐化酶類、單克隆抗體、疫苗及其他藥物。基因工程藥物的起源基因工程技術(shù)的發(fā)展引起了醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的革命，17基因工程藥物概念：將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛毎麅?nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物。作用：

1.解決產(chǎn)量問題2.降低生產(chǎn)成本比較：許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的，受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。基因工程藥物概念：將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛毎?1、生產(chǎn)基因工程藥品

（1）傳統(tǒng)的某些藥品（如動物激素）生產(chǎn)：控制某種物質(zhì)合成基因轉(zhuǎn)基因“工程菌”基因工程藥品基因表達產(chǎn)物基因工程發(fā)酵分離提取從動物組織中提取，生產(chǎn)量小，價格昂貴。（3）基因工程生產(chǎn)的藥品重組人生長激素重組人白細胞介素重組人干擾素

重組人胰島素發(fā)酵罐（2）基因工程方法生產(chǎn)藥品的方法：1、生產(chǎn)基因工程藥品控制某種物質(zhì)合成基因轉(zhuǎn)基因“工程菌”基因9分類

①基因工程胰島素前：依靠從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素后：將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素分類

①基因工程胰島素10②基因工程干擾素前：從人血中提取，300L血才提取1mg后：基因工程人干擾素α-2b（安達芬）具有抗病毒，抑制腫瘤細胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，是我國第一個國產(chǎn)化基因工程人干擾素

α-2b。③其它基因工程藥物人造血液、白細胞介素、乙肝疫苗等通過基因工程實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發(fā)揮了重大的作用。②基因工程干擾素11質(zhì)量控制目前，基因工程藥物主要有重組蛋白質(zhì)、多肽類、抗體和疫苗3大類。此類藥物的出現(xiàn)和發(fā)展，給藥物分析帶來了新的挑戰(zhàn)，由于其可能含有用傳統(tǒng)生產(chǎn)方法不可能存在的有害物質(zhì)，所以這類產(chǎn)品的質(zhì)量控制與傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的產(chǎn)品有本質(zhì)的差別。鑒于這類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的特殊性，除需要鑒定最終產(chǎn)品外，還需從基因的來源及確證、菌種的鑒定、原始細胞庫等方面提出質(zhì)量控制的要求，對培養(yǎng)、純化等每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴格控制，才能保證最終產(chǎn)品的有效性、安全性和一致性。由于產(chǎn)品有其固定的易變性，質(zhì)量控制尚無非常成熟的經(jīng)驗和方法。質(zhì)量控制目前，基因工程藥物主要有重組蛋白質(zhì)、多肽類、抗體和12發(fā)展現(xiàn)狀20年來，我國雖然對生物技術(shù)藥物分析研究做了大量的基礎(chǔ)性工作，但仍有許多新問題、新情況需要認真對待，以適應(yīng)時代變革的要求。我國生物藥物分析的整體水平與發(fā)達國家相比：1.發(fā)展還極不平衡，更為先進的分析化學技術(shù)還不能及時地應(yīng)用于生物藥物的分析領(lǐng)域；2.對新興生物技術(shù)藥物的有效質(zhì)量控制體系還未形成；3.相關(guān)的基礎(chǔ)性研究還處于起步階段，已滯后于生物技術(shù)藥物本身的發(fā)展水平。發(fā)展現(xiàn)狀20年來，我國雖然對生物技術(shù)藥物分析研究做了大量的基13生物技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域的其他應(yīng)用一.基因診斷與基因治療①基因芯片：人們不是在發(fā)生疾病后才去醫(yī)院治療，平時定期使用基因芯片進行體檢，可以預先診斷出幾年甚至十幾年以后才發(fā)生的疾病(包括腫瘤、艾滋病、心血管病等)，提早進行基因治療、基因預防。生物技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域的其他應(yīng)用一.基因診斷與基因治療14②基因治療

用基因治病是把功能基因?qū)氩∪梭w內(nèi)使之表達，并因表達產(chǎn)物——蛋白質(zhì)發(fā)揮了功能使疾病得以治療?；蛑委煹慕Y(jié)果就像給基因做了一次手術(shù)，治病治根，所以有人又把它形容為“分子外科”二.轉(zhuǎn)基因動物通過轉(zhuǎn)基因動物家畜來生產(chǎn)基因藥物而言，最理想的表達場所是乳腺。“動物乳腺生物反應(yīng)器”用轉(zhuǎn)基因牛、羊等家畜的乳腺表達人類所需蛋白基因，就相當于建一座大型制藥廠，這種藥物工廠顯然具有投資少、效益高、無公害等優(yōu)點。②基因治療15三.基因工程和傳統(tǒng)中藥研究面對許多野生植物瀕于滅絕，一些特殊環(huán)境下的植物引種困難等問題，中國科學工作者開始探索通過高等植