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第三章 基因工程制药 基因工程的基础知识 第一节 基因的概念与特性 一、基因的概念: DNA分子中含有特定遗传信息的一段核 苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位 。 早期认为遗传物质是蛋白质，1944年 Avery从肺炎链球菌转化实验证明是 DNA。 A：S有夹膜致病菌，B：R突变非致病菌，C：加热杀死S菌，D：活R死S 二、基因的一般特性： 基因可自我复制， 基因决定蛋白质结构， 基因可突变。 基因按功能分为： 结构基因 调控基因 三、DNA的结构与性能 DNA的结构：四种核苷酸（A T C G） 连接。 DNA二级结构双螺旋结构。 DNA的性质与功能 吸收光谱260 电场中泳动 变性 复性 杂交 第二节 DNA的复制与表达 一、DNA的复制： 半保留复制 二、基因表达 转录：在RNA聚合酶的催化下以DNA 为模板合成mRNA的过程。 转录后加工： 剪切：除去内含子 加帽：5加m7Gppp 加尾：3加poly（A） 二、翻译：以mRNA为模板,tRNA作 为运载工具,将活化的氨基酸在核糖体 上合成蛋白质的过程。 分为三个阶段： 起始 延长 止 基因表达 真核细胞的翻译过程 翻译后的肽链加工 肽链切断 羟基化 糖基化 磷酸化 乙酰化 基因工程制药 第一节 概 述 20世纪70年代基因工程诞生最 先应用在医药科学领域。 1982年第一个基因工程产品- 人胰岛素在美国问世。 优点:大量生产、应用临床、 深入研究、扩大应用、改造不足 。 第二节 基因工程药物生产的 基本过程 基因工程技术是将重组对象的 目的基因插入载体，拼接后转入新 的宿主细胞，构建成工程菌(或细胞 ），实现遗传物质的重新组合，并 使目的基因在工程菌内进行复制和 表达的技术。 基因工程基本过程 基因工程药物制药的主要程序: 目的基因的克隆， 构建DAN重组体， DAN重组体转入宿主菌， 构建工程菌， 工程菌发酵， 表达产物的分离纯化， 产品的检验等。 基因工程药物制药的主要程序 获得目的基因 组建重组质粒 构建工程菌（或细胞） 培养工程菌 产物分离纯化 除菌过滤 半成品检定 成品检定 包装 第三节 目的基因的获得 克隆真核基因常用方法：逆转录法 和化学合成法。 一、逆转录法 逆转录法就是先分离纯化目的基因 的 mRNA，在反转录成 cDNA，然后进 行 cDNA 的克隆表达。 mRNA的纯化 cDNA第一链的合成 cDNA第二链的合成 cDNA的克隆 将重组体导入宿主细胞 cDNA文库的鉴定 目的cDNA克隆的分离和鉴定 二、化学合成法 较小的蛋白质或多肽的编码基 因可以用化学合成法合成。 必须知道目的基因的核苷酸顺 序或目的蛋白质的氨基酸顺序。 用化学法合成目的基因DNA不同 部位的两条链的寡核苷酸短片段 ，再退火成为两端形成粘性末端 的DNA双链片段，然后将这些双 链片段按正确的次序进行退火使 连接成较长的DNA片段，再用连 接酶连接成完整的基因。 人工化学合成基因的限制有： 不能合成太长的基因。目前 DNA 合成仪所合成的寡核苷酸片段仅 为 50 60 bp，因此 只适用于克隆小分子肽的基