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基因方面有关毕业论文,关于基因工程课程系列,读生命科学核心课程系列教材相关本科毕业论文

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读生命科学核心课程系列教材《基因工程》有感

舟山中学李胜娣

高中生物选修三第12页:关于"基因治疗"的概念:是向目标细胞中引入正常功能的基因,以纠正或补偿基因的缺陷,大到治疗的目的.接下还介绍了,美国首例重度免疫缺陷的临床基因治疗简要过程.同学们很感兴趣,很想再了解些具体的内容方法.对此现象,我去查找和学习了,生命科学核心课程系列教材<,基因工程>,,使我学到了很多课外知识,较深入的了解关于"基因治疗"的概念,诞生意义,及操作的具体方法和应用的前景.下面使我的一些体会:

基因治疗(genetherapy)是利用分子生物学方法将目的基因.导入患者体内,使之表达目的基因产物,从而使疾病得到治疗,为现代医学和分子生物学相结合而诞生的新技术.基因治疗作为疾病治疗的新手段,它已有一些成功的应用,并且科学突破将继续推动基因治疗向主流医疗发展.


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一、目前应用的有两种方法:

1.种系基因疗法

在种系基因治疗的情况下,生殖细胞,即精子或卵子,通常依据功能基因被修改整合进入基因组中.因此,这种通过治疗后的改变可以遗传且能传给后代.这种新的方法,从理论上说,应该会对基因性疾病和遗传性疾病的对抗非常有效.然而,许多司法管辖区禁止在人类身上应用这一治疗手段,因为种种技术与 问题.

2.体壁基因治疗(Somaticgenetherapy)

在体细胞基因治疗的情况下,治疗基因转移到病人的体细胞.任何基因的修改和产生的效果将只体现在接受治疗的病人身上,并不会被病人的子女或后人继承,这主要与体细胞的性质与功能有关.

二、基因治疗的流程

1.目的基因的准备

基因治疗选择的目的基因是已知的人体正常有功能的基因,体外表达产物有活性.根据疾病以及策略的不同,可以是单基因遗产病的治病基因,也可以是肿瘤治疗中的抑瘤基因.免疫基因.抗血管生成基因等.这些目的基因必须置于合适的启动子控制下,信号肽完整,与载体序列之间无影响,从而保证目的基因高效地发挥作用.

2.靶细胞

基因治疗中的靶细胞共有两大类,即生殖细胞和体细胞.生殖细胞基因治疗就是将目的基因导入精子.卵子或受精卵中.这一过程不仅影响治疗个体,而且这种基因的改变会遗传给后代,从而改变人类的遗传信息库,故生殖细胞基因治疗在全世界是受到严格禁止的.目前仅在动物模型上进行生殖细胞基因治疗的实验研究.

体细胞基因治疗指将正常基因转移到体细胞,使之表达基因产物,以达到治疗目的.靶细胞可以是表现疾病的细胞,也可以是在此疾病的发生.发展中起调控的细胞,如免疫细胞等.选择靶细胞的原则是:①坚固并耐受处理,易于从体内分离又便于输回体内,②易于外援遗传物质的转化和表达,③体外可培养和传代,具有增殖优势,生命周期长,且寿命可被控制,④在选用反转录病毒载体时,目的基因的表达最好具有组织特异性.根据疾病的性质,常用的靶细胞又骨髓干细胞.皮肤成纤维细胞,干细胞.内细胞等.例如,许多遗传病与造血细胞有关,故可用于如本地中海贫血.严重复合免疫缺陷病等的基因治疗.

3.载体的选择-----(介绍些将目的基因导入患者体内的载体)

⑴病毒

所有的病毒结合到他们的宿主细胞,引入它们的基因物质作为其宿主细胞复制循环的一部分.这种遗传物质包含基本信息比如如何产生这些病毒的副本,破坏人体的正常生产机制,以满足该病毒的需要.宿主细胞将执行这些指令并产生更多的病毒副本,导致越来越多的细胞受到感染.某些类型的病毒将自己的基因插入到宿主的基因组,但自己并不进入细胞.其他伪装成蛋白质分子穿透细胞膜进入细胞.两种类型的病毒转化:裂解和溶原.它的DNA插入后不久,该病毒的迅速裂解周期从细胞产生更多的病毒,爆发,感染更多的细胞.溶源性病毒整合自己的DNA到宿主细胞DNA中,并可能活在体内好几年以致一触即发.该病毒复制的细胞也并不会造 身伤害,直到它被触发.触发释放宿主细胞的DNA,用它来产生新的病毒.爱滋病毒是一种溶源性感染.一些科学家认为,如果他们找到其触发来源,他们将能够阻止整个身体不断复制该病毒.

⑵反转录病毒

反转录病毒的遗传本质是RNA分子,而其宿主细胞的遗传物质的形式是DNA.当反转录病毒感染宿主细胞,其RNA将与一些酶共同作用,即逆转录酶和整合酶,进入细胞.这种反转录病毒的

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基因方面有关论文例文
RNA分子必须产生对应的反转录DNA分子,才能进入宿主细胞的遗传物质相结合.这种由一个RNA分子反转录得到DNA的复制过程称为反转录.它是由病毒中携带的一种酶作用的,这种酶称为逆转录酶.在此之后产生的DNA必须纳入宿主细胞基因组中.也就是说,它必须插入细胞中染色体的大DNA分子中.这个过程是通过另一个病毒中称为整合酶的酶进行的.现在,该病毒的遗传物质已被插入,可以说,宿主细胞已包含新的基因.如果这个宿主细胞分裂后,其后代都将包含新的基因.只是有时候不是很及时的表达.有时基因使用治疗反转录病毒的问题是,整合酶可以插入宿主的遗传物质的病毒基因组的任意位置,它的随机塞到成染色体遗传物质.如果遗传物质恰好在对宿主细胞的一个正常基因的中间插入,这种基因将会被破坏,这被称为插入突变.如果基因恰好是一个调节细胞分裂的基因那么插入后细胞分裂失控(即癌症)可能发生.这个问题最近开始得到解决,利用锌指核酸包括染色体的序列,如β-珠蛋白基因座控制区的工地直接融合到特殊.基因治疗试验中使用的反转录病毒载体治疗X联重症联合免疫缺陷(X-SCID)代表了基因疗法迄今最成功的应用.二十多名患者已在法国和英国经治疗后观察发现其免疫系统重建率很高.

⑶腺病毒

腺病毒是携带以双链DNA为遗传物质的病毒.他们引起人类呼吸道,肠道,和眼睛感染(尤其是感冒).当这些病毒感染宿主细胞,同时也将它们的DNA引入到宿主的DNA分子中.该腺病毒遗传物质只是暂住在宿主细胞中.其DNA分子在宿主细胞的核中自由存在,并在像任何其他基因一样的转录.唯一不同的是,这些基因在细胞分裂时是不会复制其后代细胞将不会有这种基因.这个载体系统已用于治疗癌症,并且第一个基因治疗产品即用于癌症的治疗.Gendicine,是一种腺病毒.它是p53基因的腺病毒为基础的基因疗法,在2003年被中国食品监督局FDA批准用于治疗头颈部癌症的产品.关于腺病毒载体的担忧在1999年杰西基辛格死后被提出来予以重视.从那时起,利用腺病毒载体进行基因治疗的工作重点便被放在病毒的遗传学缺陷处.

⑷腺相关病毒

腺相关病毒,来自于parvovirus病毒家族,是拥有单链DNA的基因组的小型病毒.野生型腺相关病毒的遗传物质可以有近100%的准确性插入在19号染色体上的特定位点.但是,重组腺相关病毒,其中不包含任何病毒基因只有治疗基因,不整合到基因组中.相反,重组病毒在其两端通过ITR(末端反向重复)重组基因融合,形成圆环式可表达的基因组.同时这种病毒的利用也有一些缺点,其中包括可携带DNA及其少量(低容量),并且生产它存在难度.生产问题最近由AmsterdamMolecularTherapeutics得到解决.这类型的病毒正在使用阶段,但是,因为它不具有致病性(大多数人携带这种无害的病毒).与腺病毒不同的是,与大多数腺相关病毒治疗的人不会建立一种免疫应答来清除它.腺相关病毒的试验仍在进行中或准备中,主要是用于治疗肌肉和眼部疾病,病毒似乎对于这两种组织特别有用.然而,临床试验也已展开腺相关病毒载体用于基因传递到大脑的实验.这是很可能的,因为腺病毒能够感染非分裂(静态)细胞,如它们的基因组中神经元长时间表达.


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⑸病毒载体的蛋白质包被的假型化

上述的病毒载体具有天然宿主的细胞群,他们感染最有效.逆转录病毒的天然宿主细胞的范围有限,虽然腺病毒和腺相关病毒能够有效感染相对范围内的细胞,但某些细胞类型很难控制并驾驭这些病毒体.进入易感细胞是由病毒表面的蛋白包膜介导的.逆转录病毒和腺相关病毒有一个单一的蛋白质包被膜,而腺病毒有包膜蛋白和纤维共同交联于病毒表面.对这些病毒的包膜蛋白结合到每个细胞表面分子,如heparinsulfate,他们定位在潜在寄主的表面,像特定的蛋白质受体一样.进入潜在寄主需要宿主细胞表面蛋白与病毒表面蛋白很好的相互作用.根据基因治疗的目的,我们应该尽量控制细胞的易感性适中.为此,许多载体发展到内源性病毒包膜蛋白已被其他病毒包膜蛋白或嵌合体蛋白所取代.这种嵌合体包含病毒蛋白必须的部分,可以协同进入寄主并且与宿主细胞蛋白相互作用.其中包膜蛋白病毒已被描述成pseudotypedviruses.例如,最流行的基因治疗试验中使用的逆转录病毒载体是lentivirusSimian免疫缺陷病毒包膜蛋白-G蛋白,来自Vesicularstomatitisvi

⑹单纯疱疹病毒

单纯疱疹病毒是一种人类嗜神经病毒.这主要是研究基因在神经系统的传递.野生型HSV-1的病毒能够感染细胞.受感染的神经元都没有能够对抗的免疫系统.虽然没有转录病毒潜伏明显,它具有神经元特异性启动子,可以继续正常工作.单纯疱疹病毒抗体-1比较常见,但疱疹病毒感染的并发症很罕见.

非病毒方法

非病毒的方法比某些病毒方法更有优势,因为其大规模生产的简单工艺和低免疫原性.在此之前,转染和基因表达水平低的缺点是非病毒

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参考文献:

基因工程

新课标高考试题指导生物教学

生物技术专业基因工程课程教学改革探析

转基因食品安全问题

杂交育种到基因工程

第四届基因组大会文摘要,第四次基因大会摘要

基因工程课程系列,读生命科学核心课程系列教材word版本

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