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  • 基因 酶

    各位大神,如果一株菌测得全基因序列中并没有某个酶的基因,那么这株菌产的蛋白,测N末端氨基酸序列,可能会有这个酶的存在吗

  • 【转帖】美科学家发现“持家基因”并非协同表达

    美科学家发现“持家基因”并非协同表达 美国耶什华大学阿尔伯特·爱因斯坦医学院的研究人员近日意外发现一种特定基因的激活方式,该发现或将从根本上改变以往科学家对细胞同步协作方式的看法。研究结果在线发表在12月5日的Nature Structural & Molecular Biology 上。长期以来,科学家认为在蛋白复合物结构的形成中,基因的激活是通过一种高度协调的方式进行的。不同的基因各自负责编码一种蛋白,然后一同构成含有多种蛋白的蛋白复合物。“我们的这项发现很让人惊讶,”论文的通讯作者Robert Singer教授说,“那些促使核糖体以及其他蛋白复合物中蛋白质部分构成的基因,其表达过程完全不是协调进行的,实际上,这些基因各自之间没有任何联系,因此我们称这些基因为‘无痕’基因。”而这种“无痕”基因也被人们俗称为持家基因(housekeeping genes)。为了评估基因的协同表达,Singer与同事使用特定基因转录合成信使RNA分子,并对信使RNA分子进行了定量检测,发现与通过所有不相关基因转录合成的信使RNA分子一样,由持家基因转录合成的信使RNA分子也不具有协同性。通常情况下,基因会“保持沉默”,只有在特殊环境下才能被诱导激活,而持家基因由于使命特殊则必须24小时“待命”。研究人员通过实验还发现,其他被激活的基因协同性很好,而“无痕”持家基因则相反。“这项研究证明,对像持家基因这样的一类主要基因而言,细胞对其协同表达的需求比先前认为的要小得多,”论文第一作者Saumil Gandhi表示,“这些基因的活跃具有随意性,一个基因在编码的同时,你完全不知道同组的另一个基因在干嘛。而细胞以某种方式克服了这种随意性,使得蛋白复合物组装成功。”

  • 转基因水稻胚乳可提取血清白蛋白

    如果说一个人一次献血200ml,一亩转基因水稻产出的血清白蛋白量约等于300人献的血——转基因水稻胚乳可提取血清白蛋白——转基因水稻胚乳可提取血清白蛋白2012年09月01日 来源: 中国科技网 关注转基因 白蛋白供应紧张一直困扰着人类。我国每年需求150—160吨,全球每年需求量则高达500吨,由于血浆来源紧张,我国目前从血浆中提取量仅可供应1/3,其中2/3依赖进口。 2011年10月31日,武汉大学生命科学学院教授杨代常撰写的论文《利用转基因水稻规模化生产重组人血清白蛋白》在《美国科学院院报》发表,吸引了世界的目光。 文章用翔实的科学数据证明,植物来源的重组人血清白蛋白与临床使用的血浆来源血清白蛋白,无论是在生理生化性质,还是功能用途等方面,都具有高度的等同性。 为何这项研究引发种种关注?稻米血清白蛋白是否会危及生态及人身安全?其何时能用于临床治疗?……带着这些问题,记者采访了杨代常和他的团队。 “借腹生子”:从水稻胚乳中提取血清白蛋白 植物种子生物反应器,是将植物种子作为一个蛋白质“生产车间”,利用植物作为合成蛋白质的“机器”来合成人类所需的蛋白质。“通俗地解释,便是‘借腹生子’。”杨代常说。 国外从1989年已开始利用DNA重组技术生产血清白蛋白,但由于血清白蛋白产量低、纯化工艺复杂、生产成本远高于市场成本,始终无法进入市场。 杨代常带领研究团队,从水稻基因组数据入手,根据水稻种子储藏蛋白与血清白蛋白的生化性质差异,设计出从提取到纯化的一整套工艺方案,最大限度地提取血清白蛋白,最低限度去除种子的内源蛋白,成为一项原始创新的科研成果。 “具体来说,是由表达元件组成的载体,通过遗传工程整合到水稻基因组内,在种子特异性调控元件的指导下,水稻种子在成熟过程中也不断地合成和积累人血清白蛋白,然后通过规模化种植获得原料,再经过提取、纯化等步骤获得高纯度的血清白蛋白。”杨代常介绍,目前大约每亩水稻可以产生1.5—2公斤血清白蛋白,如果说一个人一次能献血200ml,一亩转基因水稻产出的血清白蛋白量约等于300人献血。 “天然屏蔽”:可杜绝肝炎、艾滋病毒等风险 植物源重组血清白蛋白优势明显,它来源于非动物,避免了各种病毒和病原菌的污染,并由于不受血浆供应限制,可无限量供应。但是转基因农业作物安全性向来争议不断,植物源血清白蛋白有望未来直接应用于人体中,有人担心会危及生态及人身安全。 对此,杨代常解释,首先,就人血清白蛋白本身安全性而言,血清白蛋白本就是人体的蛋白质,占血浆中蛋白的30%,是一种安全的蛋白质。目前,根据获取的数据,植物来源的人血清白蛋白从生物活性、分子结构和理化性质与血浆来源的人血清白蛋白完全一致,从水稻胚乳中提取的血清白蛋白可杜绝携带如肝炎病毒、艾滋病毒等风险。研究发现,人体对植物蛋白的耐受能力大于对细菌和酵母的耐受能力。从安全性考虑,已建立高纯度符合医药级别纯度的血清白蛋白。其次,就转基因生物安全而言,由于采取地理和时间双重隔离方法,要求比美国更为严格。第三,为杜绝进入食物链,在研究中采取了专用收割机、烘干机、稻米加工设备以及专用仓库等措施,建立了严格的监管规范,能做到可管可控和可追溯。 未来预期:进入临床需4至5年 从2005年始,杨代常自主研发的水稻胚乳细胞蛋白质高效表达技术平台,填补了国际上此项技术规模化生产的空白,已获美、日、欧盟以及我国的多项专利。 杨代常说,目前,植物源重组血清白蛋白的质量已达到非临床应用标准,可替代血源人血白蛋白用于细胞培养基添加剂,成为细胞培养中血浆来源的血清白蛋白的替代品;可减少培养基中胎牛血清的使用量;还可用于高纯试剂、细胞冷冻保护剂、医疗器械包埋剂、药物载体、化妆品组分、体外诊断等。 国外已在疫苗及生物医药产品的细胞培养的稳定剂上使用。我国按照国家药监局的要求,要通过临床研究后才能进入临床应用。 通过治疗大鼠肝硬化腹水对比,进行植物源重组血清白蛋白的药效研究,发现大鼠肝硬化腹水的治疗效果在降低腹围、增加尿量和尿蛋白量等指标优于血浆来源的血清白蛋白。 “植物源重组血清白蛋白正在进行临床前研究,已完成大部分的药学研究,预计在2013年上半年可望完成临床前研究;预计进入临床研究至少需要2年时间,进入临床应用至少需要4—5年或更长的时间,这取决于临床研究的结果与进度以及国家的法规。”杨代常说。 从实验室走向产业化 去年年初,杨代常带着多年的研发成果,入驻武汉东湖国家自主创新示范区光谷生物城,一年内实现了项目产业化。 “这一过程我们走得很艰难。”杨代常说,为了让投资者更有信心,他在商业模式上从长中短期产品计划入手,将技术做好做精。在科技部转基因重大专项、国家863计划和武汉东湖国家自主创新示范区光谷生物城的支持下,加速了项目产业化进程。 “我国生物产业要走在世界前列,在心理上要打破‘奴性’思维,在政策上要突破传统观念,要敢做别人不能做或不敢做的事情。”杨代常说,“现在一谈到转基因,很多人就‘谈虎色变’。实际上,理解上存在很多误区。转基因技术是通过遗传工程的手段,将人类需要的基因(一段DNA片段)导入到植物或任何一种生物的一项高科技技术,是人类由必然王国走向自由王国的必由之路。” 近日,杨代常的科研团队又传出喜讯,在水稻中“种”出了“人抗胰蛋白酶”。目前,重组抗胰蛋白酶与重组血清白蛋白一样,有效地避免人血液中病毒病原菌感染的风险,但需要进行一系列的免疫原性、急性、毒性等相关实验和临床研究后,方能应用于临床。 杨代常透露,未来,其团队研发重心将着重原创性技术研究,建立单克隆抗体的表达平台,使我国的单克隆抗体药物的价格降到5万元左右,重组血清白蛋白进入临床应用。(记者 马爱平) 《科技日报》(2012-09-01 三版)

  • 美设计出可在活细胞内进行计算的基因器件

    美国斯坦福大学的生物工程团队设计出一种基因器件,可在个体活细胞中像晶体管一样起作用,从而将计算从机械和电子带入到生物学活细胞领域。研究团队在28日出版的《科学》杂志上详细描述了这种由遗传物质DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)制成的生物晶体管,并称之为“转录器”。  论文第一作者、生物工程博士后杰罗姆·博内特表示,与晶体管和电子器件相类似,转录器是对基因逻辑进行放大的关键组成部分。转录器的创建将允许工程师们在活细胞内进行计算和记录。当细胞暴露于某些外部刺激或环境因素,就能按需打开和关闭。  在电子设备中,晶体管控制电子沿着电路流动。同样地,在生物设备中,转录器控制特定蛋白——RNA聚合酶沿着DNA链的流动。研究团队已利用该转录器创建出电子工程中熟知的逻辑门。研究人员将这种以转录器为基础的逻辑门称为“布尔聚合酶逻辑”(BIL)门。  所有的现代计算机尽管存在外在差异,但都具有3个共同的基本功能:信息的存储、传输和逻辑运算。基于转录器的门单独并不能构成一台计算机,但它们是可在单个活细胞内运行的生物计算机的第三个、也是最后一个器件。  在生物环境中,逻辑的可能性像在电子学中一样是无限的。研究人员可测试一个给定细胞是否接触到任何数量的外部刺激,如葡萄糖和咖啡因的存在。BIL门将决定是否将这些信息进行存储,如此即可简单地识别出细胞是否与外部刺激接触。同样,在某些因素下,也可告诉细胞开始或停止繁殖。将BIL门与研究团队的生物学网络进行连接,就有可能实现从细胞到细胞的遗传信息交流,从而协调一组细胞的行为。  为了创建转录器和逻辑门,研究团队使用了经过仔细校准的酶组合,其能控制RNA聚合酶沿着DNA链的流动。DNA相当于电线,RNA聚合酶相当于电子。对6个基本逻辑门的设计和构建是基于2种丝氨酸重组酶的活性基础之上的。每个逻辑门由3个基因组成:2个为编码输入的基因,一个为输出基因,该基因含有不同的转录控制元件(启动子,终止子),而这些转录控制元件在其侧面上具有重组酶识别位点。  该转录器获得了介于生物学晶体管和半导体晶体管之间的一些类似重要功能:信号放大。聚合酶表达的微小变化,即可引起其他两个基因表达的很大变化。此一结果或将成为构建更大、更复杂基因电路的进身之阶。

  • 世界首张梅花全基因组图谱完成

    http://img.dxycdn.com/trademd/upload/userfiles/image/2013/01/B1357710940_small.jpg梅花因其独特的花香,在很多诗词中成为人们吟诵的对象。那么,它的花香到底来自何处呢?我国科学家从基因组水平,揭示了合成梅花花香中重要成分乙酸苯甲酯的BEAT基因家族34个成员,并构建完成了首张梅花全基因组精细图谱。其研究论文在2012年12月27日《自然—通讯》亮点论文在线发表。我国梅花基因组项目首席专家、北京林业大学教授张启翔率领项目组,选取位于梅花起源中心的西藏野生梅花进行基因组测序,从基因组水平,揭示了合成梅花花香中重要成分乙酸苯甲酯的BEAT基因家族34个成员,在梅花基因组中显著扩增并且其中12个成员串联重复分布,从而使梅花具有独特的花香;推测梅花基因组中6个串联重复的DAM基因和其上游过多的CBF结合位点是梅花提早解除休眠的关键因子,从而解释“踏雪寻梅”之说。张启翔告诉记者,梅花全基因组测序的完成以及高密度遗传图谱构建,有助于揭示梅花花期早、花香独特等重要观赏性状的遗传基础,有助于挖掘与诸多重要性状相关的功能基因,为今后进一步揭示梅花花期、抗病调控机制、梅花及相关种属的分子育种奠定基础。研究中,项目组还揭示了蔷薇科植物进化规律。张启翔说,通过分析梅花的进化发现,梅与苹果发生分化后,并没有出现近期的全基因组复制事件,同时结合已完成的苹果和草莓基因组序列,成功重建了蔷薇科9条原始染色体,揭示了蔷薇科植物进化规律,为开展蔷薇科物种比较基因组学研究奠定重要的理论基础。据介绍,该科研成果由北京林业大学、深圳华大基因研究院及北京林福科源花卉有限公司等多家单位合作完成。目前,转录组数据组装及基因功能注释数据已在相关网站对外公开。

  • 转基因产品,各位大侠是否有简单操作检测方法供老百姓使用?

    你吃的是转基因的大米吗?今天又收到这样一封短信通知,现在什么产品不是转基因?转基因危害很多人知,但是作为老百姓,怎么去检测呢?是否有简单操作的方法?我想这样的话,一可以造福百姓,二也可以使得那些不法人员减少销量,从而让转基因没有存在之地。

  • 基因酶标仪测量蛋白浓度步骤

    基因酶标仪测量蛋白浓度步骤

    基因酶标仪测量蛋白浓度步骤[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306301224011043_6157_5389809_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306301224016374_6651_5389809_3.png[/img]

  • 加热蛋白溶菌酶能杀灭诺如病毒

    加热蛋白溶菌酶能杀灭诺如病毒日本东京海洋大学的一个研究小组日前宣布,在实验中发现,加热处理鸡蛋蛋白含有的溶菌酶,能灭活诺如病毒。这是由于溶菌酶能破坏包裹诺如病毒基因的外壳。诺如病毒会引发急性肠胃炎和食物中毒。这种病毒具有强大的感染力,只要有10至100个病毒体进入人体,就会导致感染,目前还没有有效的抗病毒剂。研究小组利用实验鼠的诺如病毒替代人类诺如病毒进行了实验。他们将蛋白中含有的溶菌酶在100摄氏度下加热40分钟,使其变性。接下来,将含有1%加热处理过的溶菌酶的溶液与实验鼠诺如病毒混合在一起,并观察了1分钟之后的变化。溶菌酶是蛋白等含有的一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。研究人员发现,诺如病毒基因量大幅减少,以致无法检出,并观察到病毒体出现膨胀。他们认为这是由于包裹病毒基因的外壳被破坏导致的。研究人员指出,实验鼠诺如病毒和人类诺如病毒从遗传学上来看非常类似,所以这种加热变性处理的蛋白溶菌酶对人类诺如病毒应该也有效果。他们希望将其制成消毒喷雾剂,在下一年度达到实用化。

  • PNAS:利用转基因水稻规模化生产重组人血清白蛋白

    由武汉大学生命科学院教授、武汉禾元生物科技有限公司董事长杨代常领衔的研发团队从2006年开始进行植物源替代血浆来源的医药蛋白的研究与开发,现已取得突破性进展并已跨入规模化生产的阶段,填补了国际上此项技术空白。相关论文“Large-scale production of functional human serum albumin from transgenic rice seeds ”(利用转基因水稻规模化生产重组人血清白蛋白)于2011年10月31日在线发表于《美国科学院院报》( PNAS ) 。该论文在线之际,受到国外Scientist , Nature news , The Australian , Thomson Reuters, Fox News , Agence France Presse (AFP法新社) 等美国、英国、俄罗斯、德国、巴西、印度各专业杂志及媒体的广泛关注和报道。该研究表明由转基因水稻种子生产的重组人血清白蛋白(OsrHSA)在生理生化性质、物理结构,生物学功能、免疫原性与血浆来源的人血清白蛋白一致;并建立了大规模生产重组人血清白蛋白的生产工艺,获得了高纯度和高产量重组人血清白蛋白产品。利用大量数据证明了转基因水稻种子可取代现有基于发酵的表达技术来生产重组蛋白质是经济有效的。正如PNAS 审稿人对该文章的评价:“这篇文章解决了在科学上振奋人心、在经济上都非常重要的议题--即用转基因植物生产血浆产品或其他蛋白产品的技术平台,可代替其他基于发酵的表达技术,其重要性也不言而喻……这篇文章近乎完美地证实了植物生产的医药蛋白和批准临床使用的血浆来源医药蛋白是完全相同的,并提供了翔实数据证明植物系统规模化容易和成本优势。”目前,人血清白蛋白(human serum albumin)广泛应用于临床治疗和细胞培养领域。常见的人血清白蛋白大多数从人的血浆中提取,这样的生产方式不仅受到血浆供应的限制,而且还具有携带病毒传播的高风险性。国际上以重组人血白蛋白替代血源产品的应用已成为趋势,国内市场需求也逐年扩大,2010年已达150吨。尽管市场广阔,但高纯度重组人血白蛋白的规模化生产技术和质量控制技术却是世界性难题。武汉禾元历经多年的技术攻关,利用水稻胚乳表达技术平台,研发出国际先进水平的重组人血白蛋白产品生产技术,并成功实现重组人血白蛋白规模化和产业化,完全摆脱了相关制约,具有纯度更高、无动物组分、安全、高效、绿色环保、廉价、无限量供应等优势。随着植物源重组人血清白蛋白的发展,我国人血清白蛋白日益紧张的局面必将得到缓解。详细论文,请点击下载:http://www.oryzogen.com/category/22/2011-11-01/93315359.html注:《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 缩写 PNAS,ISSN:0027-8424)是被引用次数最多的综合学科文献之一。它是美国科学院的院刊。自1914年创刊至今,PNAS提供具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。PNAS收录的文献涵盖生物、物理和社会科学,2008年的影响因子为9.38,2009年影响因子为9.432, 2010年影响因子为9.771。在SCI综合科学类排名第三位,因而已成为全球科研人不可缺少的科研资料。

  • 美大学证实用中国儿童做转基因大米试验

    核心提示:近期,由绿和组织揭发的一起美科研机构利用中国儿童进行转基因大米试验的事件引发关注。日前,美国塔夫茨大学承认进行了该项试验,称该试验是为解决发展中国家民众的健康问题,还强调实验获得了中美两国的批准,并得到了涉事儿童家长的同意。

  • 【转帖】英国研究发现控制人体血红蛋白含量的基因

    英国研究人员说,他们发现了一种控制人体血红蛋白含量的基因,这将有助于研制治疗贫血症等病症的药物。  英国帝国理工学院研究人员11日在《自然遗传学》杂志上报告说,他们对1.6万人的基因图谱和血红蛋白含量进行了分析。结果显示,基因TMPRSS6控制着人体内的血红蛋白含量。研究对象中既有欧洲人也有亚洲人,说明这一基因的作用在全球人群中广泛存在。  血红蛋白是高等生物体内负责运送氧的一种蛋白质,如果体内血红蛋白含量过低,就会出现贫血等症状。但如果血红蛋白含量太高,也会增加中风等疾病的风险。  研究人员说,如果能研发出增强基因TMPRSS6活动性的药物,就可以提高人体内的血红蛋白含量,帮助治疗贫血症等。同样,如果能用药物抑制该基因的作用,也可以根据需要降低血红蛋白的含量。

  • 请求各位大大,本人是酶切的新手,有问题想请教一下关于基因分型的

    请求各位大大,本人是酶切的新手,有问题想请教一下关于基因分型的,我以前没学过做相关的实验,只是看文献去进行实验。CDH23-rs 3802711 Upper 5’- CCA CAG TTC CTG CCA ATG -3’ Lower-5’-GTC CAG CTC CAC GTC CTT -3’该基因PCR后的目的片段大小是115bp; PCR后用限制性内切酶MSP 1 进行酶切后,出现多大的条带分成多少段是 TT型, CC型,CT型; CDH23-EXON7 Upper 5’- TCT TCA TCA ACC TGC CTT AC-3’ Lower-5’-GCT GTG CCA GAA CAC TCA T-3’该基因PCR后的目的片段大小是202bp; PCR后用限制性内切酶MSP 1 进行酶切后,出现多大的条带或者分成多少段是 AA型 GG型 AG型;谢谢各位大大

  • 转染实验常用的报告基因(植物、动物)

    报告基因(reporter gene)是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因,是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。把它的编码序列和基因表达调节序列相融合形成嵌合基因,或与其 它目的基因相融合,在调控序列控制下进行表达,从而利用它的表达产物来标定目的基因的表达调控,筛选得到转化体。作为报告基因,在遗传选择和筛选检测方面必须具有以下几个条件:(1)已被和全序列已测定;(2)表达产物在受体细胞中不存在,即无背景,在被转染的细胞中无相似的内源性表达产物;(3)其表达产物能进行定量测定。在植物基因工程研究领域,已使用的报告基因主要有以下几种: 胭脂碱合成酶基因(nos)、章鱼碱合成酶基因(ocs)nos、ocs这两个基因是致瘤土壤农杆菌(Agrobacterium tumfaciens)的Ti质粒特有的,对Ti质粒进行改造,用相应的致瘤农杆菌转化植物体时,如果外源基因转入植物体中,则这两种报告基因在植物根茎 叶中均能表达,不受发育调控,检测时直接用转化体提取液进行纸电泳,染色后在紫外光下观察荧光即可。新霉素磷酸转移酶基因(nptⅡ)、氯霉素乙酰转移酶基因(cat) nptⅡ、cat及庆大霉素转移酶基因,均为抗生素筛选基因,相关的酶可以对底物进行修饰(磷酸化、乙酰化等),从而使这些抗生素失去对植物生长的抑制作 用,使得含有这些抗性基因的转化体能在含这些抗生素的筛选培养基上正常生长,也可以用转化体提取液体,外用同位素标记,放射自显影筛选转化体。氯霉素乙酰 转移酶基因测时可通过放射自显影观察。荧光素酶基因(luciferase Gene)1985年从北美荧火虫和叩头虫cDNA文库中出来的,该酶在有ATP、Mg2+、O2和荧光素存在下发出荧光,这样就可用植物整株或部分直接用X-光片 或专门仪器进行检测。具有检测速度快、灵敏度比cat基因高30~1000倍、费用低、不需使用放射性同位素等优点,得到了广泛的采用。β-D-葡萄糖苷酶基因该酶催化底物形成β-D-葡萄糖苷酸,它在植物体中几乎无背景,组织化学检测很稳定,可用分光光谱 、荧光等进行检测。除此之外还有庆大霉素转移酶基因等。在动物基因表达调控的研究中,已使用的报告基因主要有以下几种: 绿色荧光蛋白(gfp)基因等。绿色荧光蛋白来源于海洋生物水母,其基因可在异源组织中表达并产生荧光,GFP Cdnad 开放阅读框架长度约740bp,编码238个氨基酸残基,其肽链内部第65-67位丝氨酸-脱氢酪氨酸-甘氨酸通过自身环化和氧化形成一个发色基因,在长 紫外波长或蓝光照射下发出绿色荧光。转染后的细胞可在荧光显微镜或流式细胞仪(FACS)中直接观察基因的表达。此外还有β-半乳糖苷酶基因、二氢叶酸还原酶基因、氯霉素乙酰转移酶基因(cat)等。

  • 【讨论】为什么血液里能测出Bt蛋白?--转基因食品安全否?

    一篇关于“在加拿大魁北克的孕妇和胎儿脐带血样中发现Bt蛋白”的论文被反转人士引用作为“转基因作物有害”的最新证据。这篇文章到底说了什么?为什么在血液里可以发现Cry1Ab蛋白?转入了Cry1Ab蛋白的转基因作物安全吗?只有全面地分析科学界的各种结论,才能公正地回答这些问题。

  • 许智宏院士:转基因作物是否安全关键是看转的什么基因

    不能笼统地讲转基因作物是否安全,关键是看转的什么基因,所以必须一个基因一个基因地去讨论,就像我们不能因为牛奶、鸡蛋出了问题就否定整个食品行业。1996年,从美国第一批批准的转基因作物品种推出以后,至今已有15年时间,目前还未发现有安全性问题。至今已有29个国家种植转基因作物,2009年全球种植面积已达1.34亿公顷。从作物种类而言,主要是玉米、大豆、棉花、油菜等。以大豆为例,目前全世界种植的大豆中约3/4的面积是转基因大豆,美国作为全球大豆的主要生产国,转基因大豆的面积已达90%左右。转基因的安全性问题主要体现在两个方面:一是对人是否安全,这属于食品安全的范畴;二是对环境是否安全。这是两个不同的概念。从对转基因的生物安全性检测来讲,也需要由不同的部门开展工作。首先,对已经研发出来的转基因作物品种,如新近我国批准的转基因抗虫水稻、转植酸酶基因玉米,都要做有关食品安全方面的各种试验,测试对人体是否可能有害,是否有过敏反应,还要看其营养成分等方面是否有变化。其次,是看所试验的特定转基因作物对环境生态的影响,比如转的抗虫基因除了杀死害虫以外对有益的昆虫有没有影响,对生物多样性是否有影响。对老百姓来讲,一般会首先关注转基因作物的食品安全性问题。我个人觉得,截至目前,不少人仍对转基因作物缺乏基本的了解,一听到抗虫基因、毒蛋白,就开始怀疑它是不是对人体有毒。其实,抗虫毒蛋白只对部分昆虫有毒,有很强的专一性。就像现在的转基因棉花、转基因水稻里的抗虫基因所产生的抗虫毒蛋白,它只对鳞翅目害虫有毒性,这方面已经做过大量的毒理试验。这个抗虫毒蛋白并不是从转基因作物才开始使用的,人类知道这个抗虫蛋白已几十年了。所谓“BT”,其实就是一种细菌——苏云金杆菌的缩写。科学家早就发现这种细菌在其芽孢中生产一种可起到抗虫效果的晶体蛋白,以前人们是通过发酵生产把它作为生物防治药物用于农业,拿到田间去喷,但其缺点是很不稳定,一下雨很易被雨水冲刷掉而失效。现在,科学家只是让植物自己生产这种晶体蛋白杀虫。我国现在有40%多的污染源来自农业,主要是使用了太多的农药、化肥。我年轻时曾在棉花地里工作过。当时,每年因农药使用不当或过量导致中毒、死亡的情况时有发生,因为棉花的病虫害很严重,而喷洒农药都是在最热的夏天,而且棉花在生长过程中要多次喷洒农药。种植抗虫转基因棉花后,不用喷那么多农药,这其实也是对环境的一种保护。而转基因的棉花地里也会播种非转基因棉花,或在周围种植其他作物,给昆虫提供繁殖后代的机会,以减少对生物多样性的影响。一些人认为转基因植物对生物多样性不利,也只是通过一两个假设的例子推出来的结论,并没有确实的科学研究依据。现在,人们仍对转基因的基本科学知识了解不够,所以才会产生种种误解。这只能通过更多的科普宣传,使公众了解转基因技术和转基因作物是怎么回事。科学家应该通过合适的方式,用公众明白的语言,增强人们对转基因作物的了解。(作者为中科院院士、中国植物生理学会理事长)(来源:光明日报)

  • 低锌饲粮中添加载锌蒙脱石对肉鸡组织微量元素含量、肝脏酶活性及空肠锌转运蛋白基因表达的影响

    【序号】:1【作者】:秦士贞,王海波,武真邑,等.【题名】:低锌饲粮中添加载锌蒙脱石对肉鸡组织微量元素含量、肝脏酶活性及空肠锌转运蛋白基因表达的影响【期刊】:动物营养学报【年、卷、期、起止页码】:秦士贞,王海波,武真邑,等.低锌饲粮中添加载锌蒙脱石对肉鸡组织微量元素含量、肝脏酶活性及空肠锌转运蛋白基因表达的影响[J].动物营养学报,2021,33(10):5895-5907.【全文链接】:https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=WfYi3ZLogAb5La9zgvAuJECDO105uIQIpk4xB-Zftstoe8k1kpxrs7qVmF6KiAThsZIOrAhQ3jurlhN8POk-HjTVhteBgmGuw7rV6PPmV_vCO24t-VQGfgNL9ZCbL2DVhfAm3jBM0CumICQJ5Efx6g==&uniplatform=NZKPT&language=CHS

  • 转基因检测技术知多少~~~

    事件一:7月4日,俄罗斯总统普京签署法令,禁止在俄境内种植转基因作物、养殖转基因动物、生产转基因食品,并禁止俄罗斯进口转基因食品,违者将处以罚款。=======================================================================事件二:7月29日,美国总统奥巴马签署了一项有关转基因食品销售的法律,要求生产商在食品包装上标注其是否含有转基因成分,从而让消费者“买得明白”。======================================================================= 美俄两个超级大国在转基因领域的大动作,代表着一个趋势,那就是政府部门对转基因食品的监管会越来越严格,立法越来越完善,因此对检测的技术要求也会越来越高。那么目前国内转基因发展现状,转基因成分的检测技术都有哪些,依据什么原理,准确度怎么样呢,就由小编为大家简单介绍一下。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~据国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)统计报道,目前国内共批准60项转基因作物事件,分别为转基因玉米17项、转基因阿根廷油菜12项、转基因大豆10项、转基因棉花10项、转基因西红柿3项、转基因水稻2项、转基因杨树2项及转基因甜椒、转基因甜菜、转基因矮牵牛花和转基因木瓜各1项。转基因技术的核心是对物种遗传物质进行人为改造,导入外源基因,从而获得预期的目的性状。因此可以通过检测材料中是否含有外源启动子、终止子、标记基因、目的基因(抗虫、抗除草剂、抗病和抗逆等基因)及其表达产物来判断是否含有转基因成分。目前国内外对转基因成分的检测从原理上可以分为两类,基于外源蛋白靶标检测和基于外源核酸成分检测。基于外源蛋白靶标的检测技术主要是以免疫分析技术为基础,利用转基因作物产生的特定的外源蛋白与抗体的特异性识别进行检测和定量的技术。常见的基于外源蛋白靶标的转基因检测技术包括酶联免疫吸附技术(ELISA)、蛋白印迹(Western blot)检测技术、免疫层析试纸条技术及蛋白质芯片技术(Protein chip)等。ELISA方法和免疫层析试纸条法快速准确,但仅可检测一种目标蛋白,而蛋白质芯片可通过设计不同的探针阵列和特定的检测方法,使一次反应同时检测多个蛋白,具有通量高、微型且自动化等优点,但背景信号高、蛋白质活性难以长久保持。蛋白质检测方法往往不能检测加工食品,而且受目的蛋白质在转基因作物中的表达部位、表达时间及环境等的影响,限制了其应用。而核酸成分,尤其是DNA,因其稳定性好,在加工过程中不易降解,被广泛用于转基因检测中。基于外源核酸成分的检测方法主要包括 PCR 技术、恒温扩增技术、基因芯片技术等。PCR技术已经成为转基因作物及产品日常检测工作中应用最广泛的技术,国内以及国际发布的食品和饲料中转基因产品的检测标准方法大都采用的PCR技术原理,应用普通PCR方法或实时荧光定量PCR可以对检测样品进行定性和定量检测。在此基础上,新的PCR技术如巢式和半巢式 PCR、多重 PCR、PCR-免疫层析等技术也成功应用于转基因成分的检测中。同 PCR 检测技术相比,恒温扩增技术具有特异性强、等温高效、操作简单、耗时较短、产物易检测及设备要求低等优势, 在快速检测中具有良好的前景。基因芯片综合了 PCR 技术和分子杂交的优点,可用于一种转基因作物中多个基因的平行检测或对多种转基因作物进行同时检测,其快速简便、自动化、微型化、高通量、准确度高等优点,使其在转基因作物检测方面具有广阔的应用前景。数字 PCR 是一种基于单分子 PCR 的对DNA分子直接计数的绝对定量方法,不需要标准品作为参考,融合了定量 PCR的准确性及基因芯片的高通量,因此有望成为绝对定量新标准,也有潜力解决转基因检测通量和劳力成本的问题。目前, 国内外针对转基因成分的检测主要以DNA为检测对象的核酸扩增检测技术为主,但是却面临着两大挑战:1、Talen和CRISPR等基因组编辑技术在转基因研发中的应用;2、加工技术水平和加工精度的提高, 导致DNA的提取难度加大,提取质量下降。但是我们相信,正是在这些挑战的激励下,我们的检测技术会不断地发展,检测人员的水平也会不断地提高。行路难!行路难!多歧路,今安在?长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。

  • 什么是基因治疗

    在认识和熟练使用遗传生物学单位基因的新近进展后,它已经为科学家去改变病人的遗传物质,以达到治病防病的目的迈向新的一步。基因治疗的一个主要目标是用一种缺陷基因的健康复制去提供给细胞。这一方法是革命性的:医生试图通过改变病人细胞的遗传物质,来代替给病人治疗或控制遗传疾病的药物,最终达到医治病人疾病的根本目的。   几百个主要健康问题受到基因功能的影响。在将来,基因治疗能被用于医治许多这类疾病。理论上讲为了防止遗传缺陷传给下一代,还能用于改变胚胎细胞(蛋或种子)。然而,胚胎家系基因治疗的可能性受到困难的伦理道德、社会问题和技术障碍牵制。  基因治疗还作为药物输送系统使用,为了做到这点,产生有用物质的基因将被嵌进病人细胞的DNA中。例如,在血管外科中,产生抗凝血因子的基因能被嵌入血管细胞家系的DNA中,有助于防止血栓的形成。许多其它疾病可使用这一般方法治疗来提高本身的可靠性。  当医疗治疗提高到分子水平时,药物输送使用基因治疗能节约时间减低成本。为收集大量的基因蛋白产品、提纯产品、合成药物和对病人的管理缩短了时间减少了复杂的工艺加工。  然而,基因治疗仍是处于极端新的和高度的实验阶段。被批准的试验数量是小的,今天只有少量的病人曾得到过治疗。  目前基因治疗实验的基本步骤  在目前的某些实验中,从病人的血液或骨髓中取出细胞,并在加速繁殖的实验条件下生长。然后,把需要的基因借助于不起作用的病毒嵌进细胞。选择出获得成功改变的细胞再加速繁殖,再回到病人的体内。另一种情况,脂质体(脂肪颗粒)或不起作用的病毒可被用于把基因直接输进病人体内细胞。  基因治疗的基本要求  基因治疗的潜力  基因治疗为治愈人类疾病提供了新的范例。不是通过制剂与基因产品或自身基因产品相互作用来改变疾病的表现型,而是基因治疗理论上能修正特殊基因,导致沿着简单化的管理治愈疾病。开始基因治疗是针对治疗遗传性疾病,但目前对广泛性的疾病进行研究,包括癌症、外周血管疾病、关节炎、神经变性疾病和其它后天疾病。  基因确认和克隆  即使基因治疗战略性的范围是相当多样化,成功的基因治疗也需要一定的关键的基本要素。其中最重要的要素是必须确认和克隆有关的基因。直到人类基因组计划完成,基因的有效度才被利用。但仍然等到涉及疾病的相关基因被确认和克隆出来才开始实施基因治疗战略。  转基因和基因表达  一旦确认和克隆出基因,下一步必须表达出来。有关转基因和基因表达的效率属于基因治疗研究的前沿问题。最近基因治疗领域的许多争论围绕把所希望的基因转入合适的细胞中,然后为疾病治疗获得满意的表达水平。希望将来对转基因和特殊组织基因表达的研究将在主要基因治疗试验中解决这一课题。基因治疗战略的其它认识包括:充分掌握靶点疾病的发病机理,潜在的基因治疗副作用,理解接受基因治疗的靶细胞。  术语:  与大多数领域一样,基因治疗有专门的术语,下列提供的将阐明某些最普通术语的意思。  体外转基因:  把遗传物质转至寄主外部的细胞。经遗传物质移植后的细胞再回到寄主中。这个术语还被称为转基因的非直接方法。  体内转基因 :  遗传物质转入寄主体内的细胞。这还被称为转基因的直接方法。  基因治疗:  把选择过的基因转入具有改善或治愈疾病希望的寄主中。  细胞治疗(基因组治疗):  把未经遗传性修正的完整的细胞转入寄主中,使被转移的细胞将产生促进与寄主结合并改善寄主功能的希望。  体细胞转化:  把基因转入非种系组织中,它具有校正病人疾病状态的希望。  种系基因:  把基因转入种系组织中(蛋或胚胎),它有希望改变下一代的基因组。  转基因:  在转基因实验中,选择试验基因。例如,如果你给患苯并酮尿症病人治病,你可计划把一校正过的苯丙氨酸羟基酶基因译本移入肝细胞中。在这个例子中,苯丙氨酸羟基酶的校正译本就是转基因。  报告基因:  常用于试验基因转换效率的基因。例子是luceriferase, --半乳糖和氯氨素乙烯转化酶。  基因转化载体:  基因被转移进细胞的机理。  转化率:  正在表达所期望的转基因百分率。

  • 讨论基因治疗

    本文转自:《医药经济报》 基因药欧洲获准上市 基因产业冷冻十年再热   随着基因治疗药物即将在欧洲获准上市,将会有更多大药企开始关注基因治疗领域的进展和项目合作  西方世界第一个基因治疗药物有望不久之后在欧洲获准上市。日前欧洲监管机构建议批准由荷兰uniQure公司研制和申报的基因治疗药物Glyber。该药以AAV为载体,向患者体内注入LPL基因,适应症是严格限制脂肪饮食却仍然发生严重或反复胰腺炎发作的脂蛋白脂酶缺乏症(LPLD)。  欧洲药品管理局(EMA)通常会支持来自药品监管部门的推荐。此前EMA已3次拒绝Glybera的新药上市申请,导致uniQure公司的前身阿姆斯特丹分子治疗公司破产。值得庆幸的是,投资者很有眼光,公司很快完成重组,设立了新的uniQure公司。熬过黎明前的黑暗,坚持到最后,uniQure公司终于等到了好消息。

  • 【分享】转基因食品列表——欢迎补充

    转基因食品列表转cry1Ab/cry1Ac基因抗虫水稻华恢1号 华中农业大学 转cry1Ab/cry1Ac基因抗虫水稻Bt汕优63 华中农业大学 转植酸酶基因玉米BVLA430101 中国农业科学院生物技术研究所 转基因抗黄瓜花叶病毒甜椒PK-SP01 北京大学 转基因抗黄瓜花叶病毒番茄PK-TM8805R 北京大学 转基因抗黄瓜花叶病毒甜椒“双丰R” 北京大学 抗CMV和TMV转基因线辣椒 中国农业科学院生物技术研究所 转基因贮藏番茄大东9号 中科院微生物所 转番木瓜环斑病毒复制基因的番木瓜华农1号 华南农业大学 耐除草剂转基因大豆GTS40-3-2 孟山都公司 耐除草剂转基因玉米GA21 孟山都公司 抗虫转基因玉米MON810 孟山都公司 耐除草剂转基因油菜GT73 孟山都公司 抗虫转基因玉米MON863 孟山都公司 耐除草剂转基因玉米NK603 孟山都公司 抗农达大豆GTS40-3-2 孟山都公司 抗除草剂油菜GT73 孟山都公司 抗农达玉米GA21 孟山都公司 抗虫耐除草剂玉米MON88017 孟山都公司 抗农达大豆MON89788 孟山都公司 抗农达甜菜H7-1 孟山都公司 抗虫和耐除草剂转基因玉米Bt176 先正达种子有限公司 抗虫和耐除草剂转基因玉米Bt11 先正达种子有限公司 抗农达玉米GA21 瑞士先正达农业服务亚洲公司 抗虫玉米MIR604 瑞士先正达农业服务亚洲公司 抗虫和耐除草剂转基因玉米TC1507 杜邦中国集团有限公司 陶氏益农中国有限公司抗虫耐除草剂玉米59122 杜邦中国集团有限公司陶氏益农中国有限公司 耐除草剂转基因玉米T25 拜耳作物科学公司 转基因油菜Ms1Rf1 拜耳作物科学公司 转基因油菜Ms1Rf2 拜耳作物科学公司 转基因油菜Ms8Rf3 拜耳作物科学公司 耐除草剂转基因油菜T45 拜耳作物科学公司 耐除草剂转基因油菜Topas19/2 拜耳作物科学公司 耐除草剂转基因油菜Oxy-235 拜耳作物科学公司 抗除草剂大豆A2704-12 拜耳作物科学公司(根据中国生物安全网资料统计)

  • 【转帖】新基因线路让人体细胞按需分化

    转自科学网据《自然》网站11月25日报道,美国生物学家研究出一种基因线路,可以按照需要编制程序,指示细胞对想要的信号作出响应。这项技术有着广泛用途,比如诱导干细胞分化成体内的不同组织,或在营养不良时激活植物的防御机制等。相关研究发表在11月26日出版的《科学》杂志上。“从广泛意义上讲,就是对细胞的行为和决策进行控制,让其对任何感兴趣的蛋白质作出反应。”负责该项研究的加利福尼亚斯坦福大学生物工程师克里斯蒂娜·斯莫克说,其主要难点在于如何控制细胞行为,以及如何开发细胞路径。为此,研究小组制造了一段DNA(脱氧核糖核酸)作为基因线路,将其插入细胞转录到RNA(核糖核酸)中后,它会去探寻细胞内部是否存在某种特殊的目标蛋白质,一旦找到,线路就会给这种蛋白质编码。比如,其中一种线路包含了一种酶的基因,这种酶能让细胞对抗病毒药物更昔洛韦(ganciclovir)更加敏感。研究人员在基因序列中插入一个停止信号,以防止细胞通过信使RNA生成工作蛋白质,而到下一个停止信号时,它们会编码一小段RNA作为一个适配子,识别一种叫做beta-联蛋白的信号蛋白质(在某些肿瘤中beta-联蛋白会被过度复制),找到目标后适配子就会与其结合,由此会让细胞与信使DNA以某种方式铰接,从而清除停止信号以产生酶。

  • 清华“基因组改造”入选《科学》年度十大科学突破

    美国《科学》杂志近日公布的2012年度十大科学突破中,“基因组改造”的技术革新榜上有名,这一项中引用了清华大学结构生物学中心的重要工作成果。位列今年十大之首的是希格斯玻色子的发现,此外,丹尼索瓦人基因组、让干细胞形成卵子、“好奇”号着陆系统、基因组的精密工程、大脑/机器界面等入选。 “基因组改造”的技术革新引用了清华大学结构生物学中心的重要工作成果。这已经是清华的科研成果在近三年内第二次上榜《科学》的年度十大。   对基因组特别是高等生物基因组的定点改造,一直是生物学研究的一个难题。相关技术近年不断取得突破,特别是以TALEN(转录激活因子样效应蛋白核酸酶)为代表的技术突破,使得基因组改造便捷有效。科学家利用TALEN成功实现了对于斑马鱼、爪蟾、家畜猪,甚至人类细胞的定向改造。清华大学结构生物学中心颜宁教授和施一公教授合作解析了TALE蛋白与DNA结合的高分辨率晶体结构,从而揭示了这些蛋白特异识别其靶标基因的分子基础。这一工作今年1月5日发表于《科学》杂志,12月21日入选该杂志的年度十大。2009年,颜宁教授研究组的研究成果也曾入选当年的十大。

  • 优化基因表达的关键因素

    在基因表达研究中,研究者比较注意选择合适的表达载体和宿主系统,而往往忽视基因本身是否与载体和宿主系统为最佳匹配这样一个实质性问题。基因的最佳化表达可以通过对基因的重新设计和合成来实现,如消除稀有密码子而利用最佳化密码子,二级结构最小化,调整GC含量等。以下就密码子最佳化、翻译终止效率和真核细胞中异源蛋白表达的问题加以说明。密码子最佳化(codon optimization)遗传密码有64种,但是绝大多数生物倾向于利用这些密码子中的一部分。那些被最频繁利用的称为最佳密码子(optimal codons),那些不被经常利用的称为稀有或利用率低的密码子(rare or low-usage codons)。实际上用做蛋白表达或生产的每种生物(包括大肠杆菌,酵母 ,哺乳动物细胞,Pichia,植物细胞和昆虫细胞)都表现出某种程度的密码子利用的差异或偏爱。大肠杆菌、酵母 、果蝇、灵长类等每种生物都有独特的8个密码子极少被利用。有趣的是,灵长类和酵母 有6个同样的利用率低的密码子。大肠杆菌、酵母 和果蝇中编码丰度高的蛋白质的基因明显避免低利用率的密码子。因此,重组蛋白的表达可能受密码子利用的影响(尤其在异源表达系统中)的事实并不很奇怪。你的基因利用的密码子可能不是你正在利用的蛋白生产系统进行高水平表达所偏爱的密码子,这种情况是可能的。利用偏爱密码子(preferred codons)并避免利用率低的或稀有的密码子可以合成基因,基因的这种重新设计叫密码子最佳化。在同源表达系统中,同较低水平表达的基因相比,较高表达的基因可能有很不同的密码子偏爱。通过对密码子利用的归类分析,人们可以真正预测任何基因在酵母 中的表达水平。在诸如Zea mays的其他生物中,大量高表达基因强烈偏爱以G或C结尾的密码子。而且,在Dictyostelium中,同低水平表达的基因比较,高表达基因有较大数目的偏爱密码子。在大肠杆菌中表达哺乳动物基因是不可预测和具有挑战的。例如直到最近才实现了人血红蛋白的过表达。为了达到血红蛋白的好的表达水平,Alpha-球蛋白cDNA不得不用大肠杆菌偏爱的密码子进行重新合成。在异源宿主中实现象血红蛋白这样复杂的蛋白质的过表达可能需要最佳化密码子,这些研究者为此提供了令人信服的资料。成簇的低利用率的密码子抑制了核糖体的运动,这是基因不能以合适水平表达的一个明显机制。核糖体翻译由九个密码子组成的信使(含几个低利用率密码子或全部为低利用率密码子)时的运动速度要比翻译不含低利用率密码子的同样长的信使的速度慢。即使低利用率密码子簇位于3'端,信使最后也会被核糖体”拥挤”而损害,核糖体又回到5'端。3'端低利用率密码子簇的抑制效应可以和全部信使都由低利用率密码子组成的抑制效应一样大。如果低利用率密码子簇位于5'端,其效应是起始核糖体数目的全面减少,导致蛋白合成中信使的低效率。散在分布的稀有密码子对翻译的效应还未很好地研究,但是有证据表明这种情况的确对翻译效率有负面效应。其他因素也可以影响蛋白表达,包括使mRNA去稳定的序列。重新设计合成基因可以去除或改变这些序列,导致高水平表达。消除稀有密码子、去除任何去稳定序列和利用最佳密码子的基因的重新设计都可能增加蛋白产量,使的蛋白生产更有效和经济。翻译终止效率蛋白表达水平受许多不同因素和过程影响。蛋白稳定性、mRNA稳定性和翻译效率在蛋白生产和积累中起主要作用。翻译过程分为起始、延伸和终止三个期。对于翻译的起始,原核mRNA需要5'端非翻译前导序列中有一段叫Shine-Dalgarno序列的特异核糖体结合序列。在真核细胞,有效的起始依赖于围绕在起始密码子ATG上下游的一段叫Kozak序列的序列。密码子利用或偏爱对延伸有深刻的影响。例如,如果mRNA有很多成簇的稀有密码子,这可能对核糖体的运动速度造成负面影响,大大减低了蛋白表达水平。翻译终止是蛋白生产必须的一步,但其对蛋白表达水平的影响还没有被研究清楚。但是最近的科学研究表明终止对蛋白表达水平有很大的影响。总的来说,更有效的翻译终止导致更好的蛋白表达。绝大多数生物都有偏爱的围绕终止密码子的序列框架。酵母 和哺乳动物偏爱的终止密码子分别是UAA和UGA。单子叶植物最常利用UGA,而昆虫和大肠杆菌倾向于用UAA。翻译终止效率可能受紧接着终止密码子的下游碱基和紧靠终止密码子的上游序列影响。在酵母 中通过改变围绕终止密码子的局部序列框架,翻译终止效率可能被减低几个100倍。对于UGA和UAA,紧接着终止密码子的下游碱基对有效终止的影响力大小次序为GU,AC;对于UAG是U、ACG。对于大肠杆菌,翻译终止效率可因终止密码子及临近的下游碱基的不同而显著不同,从80%(UAAU)到7%(UGAC)。对于UAAN和UAGN系列,终止密码子下游碱基对翻译的有效终止的影响力大小次序为UGA、C。UAG极少被大肠杆菌利用,相比UAAN和UGAN,UAG表现了有效的终止,但其后的碱基对有效终止的影响力为GU,AC。对于哺乳动物,偏爱的终止密码子为UGA,其后的碱基可以对in vivo翻译终止有8倍的影响(A、GC、U)。对于UAAN系列,in vivo终止效率可以有70倍的差别,UGAN系列为8倍。如果终止密码子附近序列没有最佳化,可能发生明显增加的翻译通读,因此减少了蛋白表达。例如,在兔网状细胞无细胞翻译系统里,UGAC的翻译通读可以高达10%,而第四个碱基如果为A,G或C,翻译通读为1%。总的来说,翻译起始框架、翻译终止序列框架和密码子利用应该仔细选择,以利于蛋白的最高水平表达。翻译终止序列框架能几倍地改变蛋白生产水平。真核细胞中的异源蛋白表达异源蛋白质在细菌中表达是目前使用的主要的蛋白生产系统。大肠杆菌一直是最经济的系统之一。然而为了生产需要特异修饰、胞外分泌或有特异折叠需要的蛋白质,其他表达系统也是需要的。真核细胞在表达原核来源的基因、真核基因的cDNA拷贝或其他无内含子的基因时可能表现很多特异问题。富含AT的基因在很多真核细胞中表达时会遭遇很剧烈的障碍。主要的真核信号序列如 加poly-A的位点、酵母 转录终止位点和真核mRNA去稳定序列都是富含AT的。内含子序列也趋向于富含AT,尽管他们有参与剪切过程的很特异的识别序列。虽然绝大多数原核基因没有剪切或聚腺苷过程,但这些真核过程需要的保守序列可能存在于原核基因中,因此当这些基因在真核细胞中表达时可能引起特异的问题。而且诸如哺乳动物和单子叶植物细胞的特异真核表达系统可能不能有效地表达无内含子的基因。 真核mRNA在离开细胞核进而在胞浆的核糖体上被翻译前需要特异的处理和修饰。这些过程包括去除内含子、5'端甲基化帽子形成和3'端加poly-A。内含子去除需要5'剪切位点、G75/G100U100A65AG65U保守序列、3'剪切位点、富含密啶NC66A100G100/G56保守序列和C72T98R77A100Y75保守序列。有效的加poly-A和mRNA剪切需要一个由两个部分组成的信号:加poly-A保守序列AAUAAA和在切割位点内的50个碱基的富含GT的序列。酵母 真核转录终止序列(几个不同的富含AT序列,如含TTTTTATA,TATATA,TACATA,TAGTAGTA的一个38bp区域)被研究的最清楚。这些结果来自对酵母 突变体CYCI mRNA的mRNA水平和相对长度的确定的实验。近期用in vivo质粒稳定性分析的研究结果证明:TATATA似乎和原始的38bp野生型区域一样有效地终止转录,而TAGATATATATGTAA和TACATA效率差些,TTTTTTTATA几乎没有效率。所有这些序列在反方向时没有终止转录功能。不幸的是几乎没有其他真核表达系统转录终止序列方面的信息。内含子对几个哺乳动物基因的正常表达是必需的,包括Beta-球蛋白、SV40 late mRNA和二氢叶酸还原酶基因。单子叶植物细胞充分表达乙醇脱氢酶的cDNA拷贝、报告基因氯霉素乙酰转移酶、Beta葡萄糖苷酸酶和其他缺乏内含子的基因时也依赖内含子。转录区域内引入内含子可以通过未确定的转录后机制增强表达。(免疫球蛋白基因)内含子可能也包含转录增强子,因此通过转录机制增强表达。 总的来讲,如果存在某些DNA序列,真核异源蛋白表达可能是个难题。为避免剧烈的表达减少,需要对基因进行扫描,确认是否含上述提及的富含AT的序列。而且,在几个真核系统表达无内含子基因可能需要引入内含子以实现外源蛋白的充分表达。

  • 【讨论】转基因玉米的利与弊

    先看看关于转基因玉米的报道:《孟山都的两个转基因玉米被美国环保署撤销》,美国环保署EPA日前宣布,取消两个孟山都公司的转基因玉米产品,它们分别是抗虫转基因玉米YieldGard RW (MON863)和YieldGard Plus (MON863+MON810),这两个产品均会产生Bt Cry3Bb1抗虫蛋白,后者还会产生Cry1Ab蛋白。此前EPA有条件批准了这两个产品,即将于9月30日到期,但是孟山都并没有申请延长批准,所以EPA作出撤销决定。根据决定,在2011年7月前,孟山都和有关授权商仍旧可以进行它们的销售和分销,来用于种植。此后,未经农药处理过的种子也可以当作粮食进行销售,但是经过农药处理的种子必须进行适当处理。(来源:世界农化网) 《俄罗斯批准先正达的转基因玉米Event 3272用于饲料》10月26日,俄罗斯批准了先正达的转基因玉米Event 3272 (SYN-3272-5)用于饲料制造,并于本月中旬颁发了许可执照。 转基因玉米Event 3272用于为干磨生产燃料乙醇工艺中提供淀粉分解酶,从而不必在生产过程中外部加入微生物法得到分解酶,生产时,Event 3272中的α淀粉酶会和常规玉米混合,进行生产。 Event 3272不能用于其它工艺应用(如干磨和湿磨法),也不能作为商业作物从美国进口。今年4月,俄罗斯批准了它用于食品加工。 在澳大利亚,新西兰,加拿大,日本,墨西哥,菲律宾也获批用于进口和饲料使用。其中在美国获得FDA批准,在加拿大已经获批用于种植。 (来源:Agropages) 《最新科研证实转基因玉米影响生育能力》(2008年)奥地利政府于当地时间11月11日发布最新科学研究,首次证实转基因玉米会导致小白鼠繁殖能力下降。国际环保组织绿色和平警示:包括中国在内的各国政府需加强对转基因食品安全性的研究,同时呼吁立即停止任何转基因粮食作物的商业化审批和种植。 《巴西政府批准新型转基因玉米》(2009年)巴西生物安全管理局(CTNBio)近来批准了两种新型转基因玉米种子,这两种种子均可以抵抗害虫以及草甘膦除草剂。 这些种子由孟山度公司以及先正达公司研发。 同时巴西政府还批准了第三种转基因玉米种子,由先正达公司研发。至此,巴西目前已经批准了九种转基因玉米种子。 在中国,广西已经和美国的孟山都公司从2001年至今在广西推广了上千万亩“迪卡”系列转基因玉米。玉米作为广西水稻后第二大主食的农作物,至今还是广西5000万人中1000万人不可缺少的主要口粮。玉米在美国只是作为工业原料来种植。广西广大农民在不知情的情况下种了1026万亩。 转基因玉米,在美国是作为工业原料生产,而在我国是作为主食的农作物,那么,食用后的结果是什么?

  • 【转帖】转基因的好处与危害

    转基因的好处与危害   我就在从事转基因作物种子的销售,不过只是棉花。我来谈谈对转基因农作物的好处与危害的看法。    转基因的好处是显而易见的:增产,减少农药用量,农民增收节支,改善生态环境。    需要说明的是,食用转基因农作物并不会造成人体的变异,那种声称会造成变异的纯属不懂生物学的人胡说。食物进入人体后都是要分解为基本的营养分子:氨基酸、核苷酸、维生素、矿物质、葡萄糖等,所谓的“转基因”肯定也会分解成为核苷酸,根本 不可能造成人体的变异。   食用目前的转Bt农作物中毒也是不太可能的,Bt毒蛋白的毒性只是针对虫子的,对人体没有毒性,Bt毒蛋白甚至可以直接吃,我自己绝对敢吃。   但是,转基因的危害可能也是非常巨大的,难以预计的。我认为主要有以下几个方面:    1、对人体的危害。不会变异,不会中毒并非意味没有危害,最可能的危害在于有些基因表达的物质对部分人群可能会造成过   敏,就像蚕蛹、虾等食物造成过敏一样。问题是如果对蚕蛹、虾过敏可以不吃它们,而对转基因水稻过敏恐怕以后就没有选择的余   地了,因为转基因是会扩散污染的!由于转基因的扩散污染,今天中国实际非转基因的棉花已经寥寥无几了!!   另外,有些基因表达的物质如胰蛋白酶抑制剂CpTI是一种反营养物质,可能降低人体对营养物质的吸收,使用这种转基因食品可能   造成营养不良。如果今后有些无良的科研人员导入某些基因,也不排除对人体造成很大的危害。    2、生态灾难。转基因研究实际时间还不长,生命科学中的很多问题还不清楚,很难估计应用后的最终结果。由于转基因作物对某类昆虫的毒杀、抑制,很可能造成生态失衡。打农药只是一时,而转基因作物是长期不间断地释放杀虫物质,很容易诱导昆虫超强的耐药性。事实证明,尽管应用仅有不到10年时间,但由于中国推广的不规范(绝大多数农民根本没有设置目标昆虫避难所,没有落实转基因安全控制措施)目前棉铃虫对Bt棉花的抗性已大大加强。 3、农民收入反而降低。转基因水稻的应用一定会导致全世界对中国食品安全性空前的质疑,中国农产品价格可能下滑。加上昆虫产生的超强耐药性,反而最终增加农药用量,农民收入反而可能因此降低。 所以,没有充分论证前,转基因农作物大规模推广应用是一种急功近利、饮鸩止渴的行为。这种教训在药品上并不鲜见。例如 :治疗妊娠呕吐反应的药物“反应停”(沙利度胺)最早于1956年在原西德上市,临床疗效明显,因此迅速流行于欧洲、亚洲(以日   本为主)、北美、拉丁美洲。到1960年左右,上述国家突然发现许多新生儿的上肢、下肢特别短小,甚至没有臂部和腿部,手脚支   接连在身体上,其形状酷似“海豹”部分新生儿还伴有心脏和消化道畸形、多发性神经炎等。大量的流行病学调查和大量的动物实   验证明这种“海豹肢畸形”是由于患儿的母亲在妊娠期间服用沙利度胺所引起。这就是著名的“沙利度胺不良反应事件”。    贾士荣所谓“科学在现有的水平上认为是安全的,就是安全的。”,“汽车说”之类的说法是极不负责任的,张启发默认未通过安评的转基因水稻悄悄推广,都是缺乏科学道德的表现。

  • 【转帖】小贩叫卖转基因鱼 号称无需喂养能活百年

    【转帖】小贩叫卖转基因鱼 号称无需喂养能活百年

    [color=#DC143C][font=黑体][size=4][B]小贩叫卖转基因鱼 号称无需喂养能活百年[/B][/size][/font][/color][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/02/200802141616_78922_1644693_3.jpg[/img][U][B]这种鱼啥都不吃也能活?[/B][/U]一种装在小塑料瓶里,被卖主称为转基因生态鱼的小金鱼,出现在郑州街头。一些水产专家表示担忧,此类鱼放生到自然水域,可能会污染生态环境。 街头叫卖“转基因鱼” 昨日上午,郑州市航海路客运总站门口,一名30多岁的屈女士推着辆自行车叫卖生态鱼。她的自行车把上挂满葫芦形和钟形塑料瓶。瓶子被红色中国结装饰成挂件式样,每瓶里都有两条小金鱼在来回游动。 “快来买吧!生态对对鱼,一对10元,两对15元。”推车的屈女士向路人兜售。 “这么小的瓶子,鱼会不会闷死呀?”一对青年走来,女青年问。 “不会的,这是金龙鱼与大青鱼转基因来的,是生态鱼。它啥都不吃就能活下来。你只要过个十来天换一次水就成了。” 小金鱼能长80公斤? 在屈女士的车篓里,记者发现一沓蓝色的宣传彩页,写着生态鱼简介:“最近推出的‘奥运’、‘吉祥’、‘平安’系列生态鱼,是由金龙鱼与大青鱼转基因培育而成。具有观赏价值高、生命力强的特点。只需一杯清水,一丝空气就可存活。可作为各类汽车挂件、室内装饰、小礼品等使用。7~10天换水一次,自来水、纯净水、矿泉水均可。” “请您在观赏一至两年后,遇合适机会将它放归大自然,无论江河、湖泊、溪流、水库,条件允许的话,这种鱼的寿命都在100年左右,体重也可超过80公斤。” “这种小鱼能长80公斤?我看不可能。”市民李先生对此表示怀疑。 屈女士的丈夫李先生介绍:“想让这鱼长80公斤,肯定要喂的。不喂它食,它就一直是小鱼,但不会死。” 杂交鱼不准放生自然水域 河南省野生动物救护中心的一工作人员表示担忧:“如果这些鱼真是转基因鱼,放生到大自然,肯定会形成生态污染。” 记者咨询了郑州市水产管理局的徐先生,徐先生介绍:“目前,郑州还没有养殖过转基因鱼类。那些鱼可能不是转基因鱼,只是一般的杂交鱼。可能是卖主为了吸引买主,用了些高科技名词。观赏鱼有很多种,大多是杂交品种,这些鱼即使不是转基因鱼,也不允许放生到自然水域,否则,会造成生态污染。” 至于卖主所说的“无需喂养”,徐先生认为不太可能。一般鱼类在没有食物的情况下,可以吸收水里面的浮游生物及营养,在没有营养的情况下,还能吸取自身脂肪度过一段时间。在脂肪消耗完后,一定会死亡。

  • 【转帖】转基因农业到底有什么问题?

    转基因农业到底有什么问题?  袁越  导言  转基因农业的最大问题就是还不够好。  正文  转基因技术的商业化应用已经有30多年的历史了。  转基因技术的理论基础来自达尔文,正是他提出了进化论,人类这才明白世界上所有的生命都来自同一个祖先,使用同一套遗传密码。但是,人类直到1973年才找到了操纵遗传密码的方法。那一年,斯坦福大学的遗传学家斯坦利柯恩(Stanley Cohen)从一种非洲爪蟾(Xenopus laevis)的染色体上切下一小段DNA片段,把它塞进了大肠杆菌的环形DNA链(Plasmid,质粒)中,让这个“蒙在鼓里”的单细胞生物成为第一个被人类转了基因的物种。  柯恩采用的方法并不是他原创的,而是借鉴自加州大学伯克利分校的生化学家赫伯特波伊尔(Herbert Boyer)。1978年,波伊尔成功地把人类胰岛素基因转进了大肠杆菌,“骗”它们生产出和真品完全一样的人胰岛素。在此之前,糖尿病人只能使用从牛或者猪身上提取出来的动物胰岛素,效率不高。  自那以后,已经有多种蛋白质药物通过转基因的方式被生产了出来,其中包括人干扰素、人类生长激素、红细胞生成素和乙型肝炎疫苗等多种常用药物,都未引起争议。另外,采用转基因方式生产出来的凝乳酶也早就被应用于奶酪的生产,同样也没有引起公众的注意。所以,当转基因农作物问世后遭到来自社会各阶层的强烈反弹时,科学家们完全没有思想准备。  “欧洲反对转基因农业的第一次浪潮大概是从1999年开始的。”英国牛津大学植物学系教授廉姆多兰(Liam Dolan)对本刊记者说:“早期的反对者都喜欢走极端,而当时的科学界对这股反对转基因的声浪缺乏准备,应答不当,也走了极端,因此那段时间双方不是在讨论问题,而是在争吵。这种争吵不是建立在科学基础上的正常讨论,而是在斗气,几乎可以说是毫无意义的。”  作为转基因植物领域的资深研究者,多兰教授担任过数家英国主流媒体的科学顾问,亲自参与过多场电视辩论。他向本刊记者回忆说,第一波转基因辩论的正方大都来自孟山都(Monsanto)公司这样的跨国生物技术巨头,反方则大都来自绿色和平这样的极端环保组织,以及宗教界人士。反方的动机主要来自对新技术的担忧,以及对人类“扮演上帝”的恐惧,他们的目的并不是探讨转基因技术的优劣,而是一心要搞垮这个行业。所以,反方经常采取胡搅蛮缠的方式,散布了大量毫无科学根据的谣言,以此来迷惑公众。同样,正方为了维护自己的商业利益,也说过很多不科学的话。比如曾经有个有机农场控告孟山都种植的转基因农作物造成了基因污染,孟山都矢口否认,事实上搞研究的人都知道,基因在野外的扩散是很难避免的。  “其实我个人认为基因扩散是一种常见现象,并不可怕,但应该向公众解释清楚为什么不可怕,而不是含糊其辞。”多兰教授说:“孟山都这么做就会给人抓住把柄,让反方质疑他们的动机,结果适得其反。”  根据多兰教授的观察,欧洲近年来对待转基因农业的态度发生了转变,消费者的态度开始软化,愿意去了解转基因技术的好处了。“我记得5年前的《卫报》一提到转基因全都是反对的,但今年开始出现了正面的评论文章。”多兰教授对本刊记者说:“如今的电视辩论也发生了变化,参加辩论的双方不再是两个极端的代表,而是出现了很多持有中间立场的辩手,他们承认转基因技术是中性的,大家的分歧是在技术层面,这样的辩论就有营养多了,也容易出现积极的结果。”  可惜的是,由于中国政府去年11月为两种转基因农作物颁发生物安全证书而引发的大辩论似乎又在重复欧洲走过的老路,一方气势汹汹,棍棒满天飞,另一方神神秘秘,迟迟不做回应。老百姓夹在中间,不知该听谁的。  转基因农业的疑问与解惑  如果我们仔细分析一下反方的立场,不难发现反对转基因农业的观点主要集中在以下4个方面。其中大部分观点都站不住脚,有些甚至是赤裸裸的谎言。  首先,反方认为转基因食品对人体有害。比如有人认为转基因水稻“虫子都不吃,人哪敢吃?”事实上,这个说法是彻头彻尾的谎言。转基因抗虫水稻转的是一种来自苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的基因,俗称Bt。只有鳞翅目昆虫(比如棉铃虫和玉米螟)的消化系统才会对Bt蛋白质起反应,哺乳动物的肠道内没有相应的受体,不可能中毒。事实上,Bt蛋白作为有机杀虫剂已经被人类使用了50年以上,从来没出过问题。  还有人说Bt蛋白会导致过敏反应,这也是毫无根据的谣言。台湾台中荣民医院过敏科主任蔡肇基博士曾经对本刊记者讲述了这么一件事:当初台湾打算引进美国的转基因玉米,委托蔡医生对Bt蛋白的致敏性进行检查。蔡医生发现Bt蛋白和尘螨表面的一种蛋白质有7个氨基酸顺序是一样的,虽然目前通常认为两种蛋白质必须有8个以上的氨基酸顺序一样才能导致同样的过敏反应,但为了保险起见,台湾有关当局还是决定暂停颁发进口许可证,委托蔡医生进行调查,直到调查结果证明Bt蛋白是安全的,才终于放行。从这个案例可以看出,全世界对于转基因食品的安全监督体系是有史以来最严格的,因为这个行业太敏感了,一旦出现一次事故,整个行业就要遭殃。相比之下,人们对传统育种、农药和食品添加剂的警惕性远不如对转基因食品高,目前发生的食品安全问题全都出在这些领域。  其次,反方认为转基因农作物会破坏环境,比如造成基因污染,破坏生物多样性,导致昆虫灭绝或者产生抗性等等。这种担心有一定的道理,但事实证明只要处理得当,这些问题都是完全可以避免的。基因确实有可能扩散,但一来几率很低,二来自然界已经存在这些基因,扩散了也没什么大不了的。对生物多样性破坏最大的是农业本身,转基因技术能够提高产量,减少耕地面积,反而是有益的。为了减少转基因农作物对昆虫的影响,国际上都规定必须在转基因农田里保留一定比例的非转基因“避难所”,所以迄今为止尚无一例昆虫因吃了转基因农作物而产生抗性的案例出现。比如,转Bt棉花在中国北方商业化种植已经超过10年,棉铃虫尚未对Bt蛋白产生抗性。另外,抗虫蛋白其实有很多种,即使针对一种蛋白出现了抗性,只要换一种蛋白就可以了。

  • 【讨论】基因药物产业-中国能否崛起?

    人类基因组工作草图公布之后,许多人都认为[url=http://baike.baidu.com/view/94966.htm]基因治疗[/url]癌症的梦想就要实现了。然而,我国基因药物发展前景却不容乐观,以我国制药业滞后发展的现状,将使我国基因药物处于“难产”状态。从建国到现在,完全由我国自主开发的新药微乎其微,整个制药业以仿制国外药物为主。而基因药物又不同于常规药物,我国如果不提高自己的制药技术,通过仿制,将很难使生产出的基因药物达到预期的治疗目的。   基因药物具有很高的选择性。一种基因药物并不是适用于所有的人种,不同人种的基因存在较多差别。暂且不说白人、黑人、黄种人之间的基因差别,就连我国南方人和北方人都存在基因差异。例如镰刀形贫血病在黄种人中发现很少,但在白人和黑人中发病率很高,原因是白人和黑人体内有一种寄生虫,患镰刀形贫血症能使患者体内产生一种抗体,从而抵御寄生虫。因此,这种治疗镰刀形贫血症的基因药物只能给白人和黑人服用。   另外,不同的生活环境也需要不同的基因药物。如人们最渴望用基因治疗的癌症,也有环境特性:肝癌在亚洲发病率较高,肺癌、胃癌、食管癌、肝癌是中国人多发的顽症,而直肠癌则是美国发病率最高的癌症。因此,环境也是研制基因药物最重要的内容之一。   如果我国制药业仍然以仿制为生,那么到时候,基因药物不但不能治病,反而要变成生命“杀手”了,后果将会不堪设想。目前,我国制药行业的首要任务是,如何提高自己的制药技术,争取生产出适合我国人们使用的基因药物。1,概念   科学家发现,人类的很多先天性疾病是由于缺乏与之相应的基因造成的,而靠现在一般的药物很难治愈,如将正常人的正常基因片段导入到动物体内,让这种基因在哺乳动物体内表达,就可从该动物分泌的乳汁或者其他组织提取获得具有活性的基因药物,用于治疗该基因缺损造成的疾病。这种通过转基因动物获取药物的方法称为动物药厂。   动物药厂改变了人们对药厂的印象。它看起来更像是一个牧场。在这里,成群的转基因牛羊在绿色的草地上吃草,表面看,它们与普通牛羊没有差异,然而,它们体内分泌的乳汁是能给人类治病的药品,这些产乳量高的动物,就相当于一座大型的药物工厂,以它们廉价的乳汁,为人类提供着大量的所需要的珍贵药物。   ■2,经济意义   据专家预测,下世纪疾病的基因治疗将大规模地从试验进入临床应用。届时,利用生物技术生产的药物将大量问世,[url=http://baike.baidu.com/view/354542.htm]生物制药[/url]业将成为21世纪发展最快的高科技产业之一。生物高技术医药工业虽具有强投资、长周期、高风险的特点,但一经产业化就会带来高额利润,与传统医药产业相比、动物药厂更具有投资少、效益高、无公害等优点。   医学遗传家曾益滔介绍,做细菌基因工程需要很大的车间发酵;做细胞工程药物也需要很多昂贵的设备来培养细胞,而若用转基因动物,就只要饲养,动物乳汁便可源源不断地产出药品。   现在研制一种新药,一般需要20年——30年,即使科技再发展,也很难低于10年——15年,转基因羊周期一般是18周,牛也只需2年——3年,而效益更是惊人。如荷兰金发马公司用转基因牛生产的一种乳铁蛋白,制成奶粉具有转铁、抗菌等功能,预计每年这一营养奶粉销售额是50亿美元。   1998年2月上海医学遗传研究所试验成功的转基因山羊所表达的“凝血因子”如进入工业生产也将具有惊人的产值。据美国资料统计,过去凝血因子Ⅶ都是从献血的血源中提取的,全美国这方面的病人一年需求约为120g左右,这120g得从120万升的血浆中提取,以每人献血200ml计,就需要600万个献血者提供血浆。若改用转基因牛来生产,只需1.2头牛产的牛乳即可满足。   转基因动物带来的这场生物医药革命,不仅产生了巨大的经济效益,而且还使人们传统的医疗方式发生变化,人们可以一边喝着鲜美的牛奶,一边达到了治病的目的,这个质的变化不能不令人心动。

  • 药物基因组学的应用前景

    药物基因组学是上世纪九十年代末发展起来,基于药理学和基因组学,将传统的药物科学与基因、蛋白、单核苷酸多态性等知识结合起来的一门科学。正因为药物基因组学是研究基因序列变异及其对药物不同反应的科学,所以它是研究高效、特效药物的重要途径,通过它为患者或者特定人群寻找合适的药物,药物基因组学强调个体化;因人制宜,有重要的理论意义和广阔的应用前景。一、促进新药研发 由于药物基因组学规模大、手段强、系统性强,开辟了医药工业研究的新领域,可以直接加速新药的发现。首先药品制造商不仅把注意力放在可能引起疾病的基因上,而且对药物效应基因产生了兴趣,这些药物效应基因为新药研究提供依据。由于新一代遗传标记物的大规模发现,以及将其迅速应用于群体,流行病遗传学也可以大大推进多基因遗传病和常见病机理的基础研究。还可以帮助制药厂商在一些与基因和疾病相关的蛋白质、酶和RNA分子等基础上开发新药,这样不仅促进了药物的发现,还有利于开发出针对某一特定疾病的药物,从而增强疗效,并减少对健康细胞的损伤。对于每一个药物来说大约都有10-40%的人没有疗效,又百分之几的或更多的人有副作用。如果制药公司利用药物基因组学理论可以实现预见结果或筛选人群的话,可以大大增加新药的通过率,也可以对未通过药检的新药重新估价,这些药物中一个经常引用的例子是第一个非典型性抗精神活性药氯氮平(clozapine),在氯氮平的使用过程中,由于1%的病人服药后出现严重的粒细胞缺乏症,因而只有当其它药物使用后无效才使用。但是在粒细胞缺乏症的药物效应基因被确定后,极大地改善了氯氮平的使用,除极少数敏感的病人不能服用此药外,对于99%的病人来说,这一药物是一线治疗药物。在新药的临床试验研究中,如果事先知道人群可能对药物反应的话,如代谢酶的基因型,可以减少参试人群,试验的时间表也可以大大缩短。对药物有效或毒性变异的预测试验中,可用于筛选病人。经过药物效应基因突变筛选的受试者,可以加强临床试验的统计学意义,可以用更少的病例数达到所需的统计学意义,这样可以大大节约时间和费用。 二、用药个体化合理用药的核心是个体化用药。药物基因组学通过对患者的基因检测,如对一些疾病相关基因的单核苷酸多态性(SNP)检测,进而对特定药物具敏感性或抵抗性的患病人群的SNP差异检测,指导临床开出适合每个个体的“基因处方”,使患者既能获得最佳治疗效果,又能避免药物不良反应,真正达到“用药个体化”的目的。 医生在疾病的首次治疗过程中,往往需要临床实验来确定适合病人的药物,而药物基因组学则可以通过分析病人的遗传组成来确定最合理的治疗药物。这样就免去了先期用于药物选择的临床过程及由此带来的可能的副作用,并缩短了病热的康复期。更准确的用药剂量 通过基因组分析可以判断药物在体内的作用效果及代谢时间,并以此来确定不同个体的用药剂量,对比依据体重和年龄的方法,其具有更好的治疗效果,降低了过量服药的可能性。一些临床上经常出现的现象,例如两患者诊断相同、一般症状相同、血药浓度相同,但疗效却大相径庭,这些用传统的药代动力学原理是无法解释的。这时应考虑到与药物作用相关的位点(如受体等)是否发生了变异?是什么水平的变异?药物作用的位点的变异可能发生在基因水平,也可能发生在转录、翻译等水平,基因水平的变异相对比较容易鉴定,研究也表明基因的变异与药物效应的差异是更具相关性。研究基因突变与药效关系的药物基因组学正是适应了这一要求,因此药物基因组学在临床合理用药中的应用前景是非常之好的。将基因功能学用于合理用药,利用药物基因组学的技术和方法增加药物的有效性和安全性,减少不良反应,实现个体化、可预测及可预防的医疗,这就称之为临床药物基因组学。药物基因组学应用到合理用药中,弥补了只根据血药浓度进行个体化给药的不足,惟以前无法解释的药效学现象找到了答案,为临床个体化给药开辟了一个新的途径。这样药物基因组学原理为特定人群设计最为有效的药物,不仅提高了药效,缩短了病程,而且减少了毒副反应和成本,真正达到了“物美价廉”的要求。目前,已经有人将药物基因组学知识应用于高血压、哮喘、高血脂、内分泌、肿瘤等的药物治疗中。如原发性高血压是多因素诱发的疾病,对于许多患者,高血压药物的不同药效和耐受性与遗传变异有关。Ferrari发现,一种细胞骨骼蛋白(cytoskeletalprotein)、内收蛋白(adducin)的基因多态性与高血压的发病、对钠敏感性以及对利尿剂的效果相关。因此在抗高血压治疗需要用利尿剂时,可以对患者预先进行基因检测,以确定是否选择使用此药。通过对β2肾上腺素受体的基因多态性及其对β2肾上腺素受体激动剂的敏感性关系的研究,发现β2肾上腺素受体的基因多态性影响β2肾上腺素受体激动剂福莫特罗(formoterol)的脱敏效果,β2肾上腺素受体激动剂改善肺通气的作用对Gly纯合子个体明显比Arg纯合子个体要强,杂合子个体介于两者之间。 载脂蛋白E(APOE)的基因多态性,影响绝经后妇女用雌激素替代疗法(ERT)时的血脂和脂蛋白的浓度。人群中的APOE有3个等位基因:E2、E3、E4,ERT能使具有E2型基因的妇女血中总胆固醇含量大大高于E3、E4型。提示医生在绝经期妇女中使用ERT时,可事先检测患者的APOE基因,对具有E2型基因的妇女在治疗过程中密切监测甘油三酯浓度。如此,通过对不同个体的药物代谢相关酶、转运因子、药物作用靶点的基因多态性的研究,对突变的等位基因进行分离和克隆,在分子诊断水平上建立以聚合酶链反应(PCR)为基础的基因型分析方法,在治疗患者各种疾病前检测其基因型,更精确地选择适当的治疗药物和合适的剂量以减少不良反应的发生,对患者的治疗具有很大的意义。 随着基因分析技术的飞速发展,越来越多的药物效应的个体差异与基因多态性的关系被阐明,药物基因组学将更广泛地指导和优化临床用药。

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