基因工程制药概要

基因工程制药基因工程制药是指利用生物技术手段，通过基因克隆、遗传工程、细胞培养等技术制备的药物。

相比传统的制药技术，基因工程制药具有高效、精准、无毒副作用等优点。

本文将从基因工程制药的概念、制备过程、应用、发展现状等方面进行介绍。

一、基因工程制药的概念基因工程制药是指利用遗传工程技术，将DNA序列插入到细胞内，使细胞能够表达人类所需的有效蛋白质，从而制备出符合医疗需求的药物。

基因工程制药的研发已成为制药业的重要领域，具有广阔的市场前景和潜力。

二、基因工程制药的制备过程基因工程制药的制备过程包括基因选择、基因克隆、载体构建、转染细胞、发酵培养和纯化等步骤。

1、基因选择基因工程制药的制备过程首先要选择适合人体治疗的基因，可以是已知的治疗目标基因，也可以是新发现的疾病相关基因。

2、基因克隆基因克隆是将目标基因从DNA分子复制到载体上的过程。

其中包括PCR扩增、酶切、连接和转化等步骤，最终得到包含目标基因的重组载体。

3、载体构建为了使目标基因的表达量达到较高水平，需要将目标基因克隆到适合的载体中。

典型的载体包括质粒和病毒。

4、转染细胞将重组载体转染到宿主细胞中，宿主细胞将目标基因表达成蛋白质。

常用的宿主细胞有哺乳动物细胞和真菌等。

5、发酵培养将转染后的细胞进行大规模培养，加入培养基和营养成分，进行培养和生长。

由于基因工程制药药物的生产量较大，通常采用发酵技术进行生产。

6、纯化将发酵得到的药物纯化出来，使其达到医药级别要求。

通常采用多种分离纯化技术，如超滤、离子交换和透析等，得到纯度高、活性好的药物制剂。

三、基因工程制药的应用基因工程制药已经广泛应用于多种疾病的治疗中，如慢性病、肿瘤、代谢性疾病和遗传性疾病等。

其中常见的基因工程制药药物有类风湿关节炎药物、肿瘤靶向药物、生长激素、重组人胰岛素和重组人血小板等。

1、类风湿关节炎药物抗肿瘤类药物通过影响免疫系统来治疗类风湿关节炎。

这些药物通常在类风湿关节炎患者无法耐受非甾体类抗炎药物和光合作用药物时使用。

第二章基因工程制药基因工程制药概要重组DNA技术的基本定义重组DNA技术是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另种生物体（受载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。

体外操作程序也称为分克隆技术供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件。

基因工程的基本定义基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。

上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA是基因重组克隆和表达的设计与构建（即重组技术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。

基因程药物生产基本过程基因工程药物生产基本过程获得目的基因成品检定↓组建重组质粒↑半成品检定↓↑构建基因工程菌↓除菌过滤↑培养工程菌产物分离纯化例乙肝疫苗例：乙肝疫苗(表面抗原)的重组表达z乙肝病毒（HBV）的基因组为部分双链环状DNA z有4个开放阅读框架（ORF），称为C、P、X和S 个放阅读框架称为z编码核心抗原（HBeAg/HBcAg）、HBV DNA）g聚合酶（HBV DNA P）、X抗原（HBxAg）及表面抗原（HBsAg）1基因S11.S 区又分为S 基因、preS1基因和preS2基因3段2.S 蛋白：小蛋白（smallprotein, SP ），主分3S2S 3.preS2+S 蛋白称为中蛋白middle protein,MP （middle protein, MP ）4.preS1+preS2+S 蛋白称为大蛋白（large protein, LP ）基因程药物生产基本过程基因工程药物生产基本过程获得目的基因成品检定↓组建重组质粒↑半成品检定↓↑构建基因工程菌↓除菌过滤↑培养工程菌产物分离纯化一乙肝表面抗原基因的获得、乙肝表面抗原基因的获得z PCR法z cDNA法z RT-PCR法z化学合成法z鸟枪法A cDNA法(反转录法)z cDNA法克隆目的基因的基本战略z cDNA法法克隆目的基因的局限性z cDNA法克隆目的基因的基本战略1. mRNA的纯化5‘ppp’5G G AAAAAAAAAAA OH3’•可被吸附于oligo(dT)-纤维素上•高盐浓度亲和层析法吸附•低盐浓度洗脱2. c DNA 第一链的合成mRNA5‘ppp’5G G5ppp 5G G AAAAAAAAAAA OH 3’引物退火5‘ppp’5G GAAAAAAAAAAA OH 3’TTTTTTTTTTT p 5’逆转录酶dNTPs5‘ppp’5G GAAAAAAAAAAA OH 3’TTTTTTTTTTT p 5’cDNA 第一链3.c DNA第二链的合成:自身引导法‘’G G N OH 5ppp 5G G AAAAAAAAAAAAAA OH3’TTTTTTTTTTTTTT p5’煮沸NaOH TTTTTTTTTTTTTT p5’OH 3’Klenow dNTPsTTTTTTTTTTTTTT p5’AAAAAAAAAAAAAA OH3’TTTTTTTTTTTTTTS1AAAAAAAAAAAAAA3. cDNA第二链的合成：置换合成法5‘ppp’5G G3’DNApol dNTPs 5ppp 5G G AAAAAAAAAAA OH 3TTTTTTTTTTT p 5’DNApol dNTPs RNaesH5’AAAATTT OH 3’TTTTTTTTTTTTTT p55’AAAAAAAAAAAAAA p 5’5TTTTTTTTTTTTTT OH 3’T4-DNA ligase S1AAAAAAAAAAAAAA 5’5’TTTTTTTTTTTTTT 3’3’T4DNA ligase AAAAAAAAAAAAAA 53B PCR法z PCR法定向扩增目的基因的基本原理PCR（Polymerase Chain Reaction）法，又称为聚合酶链反应或PCR扩增技术，是一种高效快速的体外DNA聚合酶链反应或PCR扩增技术是种高效快速的体外DNA聚合程序。