转基因动植物生物反应器 综述

转基因动植物生物反应器   综述
转基因动植物生物反应器   综述

转基因动植物生物反应器

生物技术1002

摘要:生物反应器,指以活细胞或酶为生物催化剂进行细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备,它是生物反应过程中的关键设备。随着转基因技术问世,生物反应器不再局限于传统“冷冰冰”的设备,而是富有生命特性的动植物。动植物生物反应器指的是通过基因工程途径以常见的农作物或者活体动物,高效表达某种器官或组织,进行工业化生产功能蛋白等生物制剂。本文为大家阐述了转基因动植物反应器的优缺点,研究进展及其应用。

关键词:转基因动物反应器,转基因植物反应器,优缺点,研究进展,应用

一、转基因动植物生物反应器的优缺点

1.1转基因动物生物反应器的优点

1易养殖,实现大规模制备。

2通过乳腺和血液制备活性物质简单易行。

3可以通过动物细胞培养实现大量制备。

4产量高,转基因动物在每升乳汁中可得几十克产物,而转基因植物,微生物在每升培养液中只能获得几毫克。

5成本低,用细菌、酵母菌或动物细胞生产基因工程药物,反应条件要求严格,而转

基因动物只需要正常饲养。

6用于转基因动物制药的受体牛、羊、猪等哺乳动物,与人类亲缘关系比细菌、酵母

菌要近的多,所以其产品具有与人体自身产生的蛋白相同的生物学活性川。

7用转基因动物培植活体器官和组织,用于更替人体患病的器官和组织。

1.2转基因动物生物反应器的缺点

1细胞培养需要昂贵的培养基和设备。

2转基因动物制备成本昂贵。

3转基因动物易产生一些伦理问题。

4目前转基因动物的研究存在理论基础薄弱、技术不完善等问题"使得转入的基因在受体动物基因组中存在着随机整合、调节失控、遗传不稳定、表达率不高等问题。为确保转入的基因能得到高效表达并完全整合,关键是基因构建和位点整合。

5转基因表达产物的分离与纯化也存在问题,可能会出现要纯化的产物含量低的现象,还要确保去除引起人类变态反应的非人类蛋白。

6转基因表达产物的结构和生物活性是否与人体蛋白相似#转基因产品必须与人体产生的蛋白高度相似,以免人体对它产生免疫反应。

2.1转基因植物生物反应器的优点

1 比较廉价利用植物生产系统容易大规模生产来自动物、人类、细菌、病毒等的外源蛋白,成本低廉。植物是最经济的蛋白质生产系统

2 合成外源蛋白相对比较安全细菌作为生物反应器时,不能对真核生物的蛋白进行有效的翻译后加工,而且本身可能是人类病原物。植物生物反应器的表达产物具有无毒性和副作用,安全可靠,无残存DNA和潜在致病致癌性

3 植物转基因操作和克隆技术比较成熟在克隆技术方面,转基因动物的克隆还处于起步阶段,然而植物的克隆技术如组织培养、器官培养、细胞培养等已相当成熟。

4植物可以大规模种植,而且产物贮藏在种子、果实、块茎中便于贮运

5植物具有完整的真核细胞表达系统

6转基因植物自交后可得到稳定遗传的遗传性状。

2.2转基因植物生物反应器的缺点

1植物种植受季节、环境影响。

2需专门的活性物质分离设备与技术。

3植物细胞培养需要发酵罐等设备和技术支持,成本较高。

4转基因植物具有潜在的破坏生态环境的可能性

二、转基因动植物生物反应器的研究进展

1.1国内转基因动物生物反应器研究进展

我国对动物乳腺生物反应器的研究起步较早,上世纪80年代初,施履吉院士就提出了乳腺生物反应器的构想,并成功获得了表达乙肝病毒表面抗原的转基因兔子。

1996年,国家正式投资进行动物乳腺生物反应器的研究,并将它列入“九五”、“863”计划重大项目。

1998年,上海儿童医学院遗传研究所的曾溢滔和黄淑浈等获得了能表达人血清白蛋白的转基因奶牛。

2005年,李宁等在国际上首次利用体细胞克隆技术获得人乳铁蛋白基因和人"-乳清白蛋白转基因克隆牛这是我国第一次成功研制了具有商业开发前景的奶牛乳腺生物反应器。2007年,周兴等用收获的病毒上清转染妊娠期奶牛乳腺组织,产后奶样经纤维蛋白平板溶圈法检测蚓激酶活性,结果表明蚓激酶基因已经整合到奶牛乳腺组织并能实现相对稳定的表达。

2008年,吴湃等用筛选出活性最强的重组β-酪蛋白启动子,构建出了新型的高效重组奶牛乳腺定位表达载体。尽管我国在该项技术上取得了较大进展,但仍处于探索研究阶段。

1.1国外转基因动物生物反应器研究进展

自20世纪80年代末提出动物乳腺生物反应器的设想以来,国外在此方面的研究取得了突破性进展。

1974年,Jaenish等应用显微注射法,在世界上首次获得A V40DNA转基因小鼠

1980年,Gordon等人育成带有人胸苷激酶的转基因小鼠

1983年,Palmiter等人将大鼠的生长激素基因导入小鼠受精卵中

1987年,Gordon首次成功地从转基因小鼠的乳汁中获得了人类组织型溶酶原激活剂(tpa),此举开创了新的研究领域,随后各国展开了大量的研究。

1990年,美国获得世界上第一头转基因公牛,该公牛可与非转基因母牛生产转基因后代,其1/4的后代母牛乳腺表达了人乳铁蛋白。

Park等于2006年通过精子微注射受精卵获得了整合人重组促红细胞生成素的转基因猪,Chan等通过反转录病毒感染技术获得了转基因奶牛。目前,国外已初步形成了以转基因动物乳腺组织为主要生产手段的医药产业。

2.1国内转基因植物生物反应器研究进展

2000年,我国科学工作者首次在番茄果实中成功表达具有生物活性4连体胸腺素al(4×Ta1)E16]。

中国农业科学院生物技术研究所研发的转乙型肝炎病毒包膜蛋白基因(S2&S)马铃薯和番茄口服接种小鼠后可使小鼠产生特异性的保护抗体,已于2006年完成“生产性试验”阶段研究。在国家863计划资助下,该所首次在国际上成功利用油菜油体表达体系表达了鱿鱼降钙素蛋白,2005年已获得农业部科技成果鉴定。该种畦鱼降钙素类似物制备方法已获得国家发明专利授权,可用于新36高科技与产业化。

2008年,我国科学工作者首次在番茄果实中成功表达具有生物活性的4连体胸腺素,这是我国利用植物生物反应器表达药用蛋白的重要成果

2.2国外转基因植物生物反应器研究进展

1989年,Hiatt A等人将具有生物学活性单克隆抗体(monoclonal anbodies,mAbs)首次在转基因植物(烟草)中成功表达,开创了植物生产抗体的先河。

1992年Mason等率先提出了用转基因植物生产疫苗的新思路,并在转基因烟草中成功表达了乙肝表面抗原。

Ma等(1998)将引起龋齿的链球菌(Sreptpcpccus mutants)表面抗原的嵌合抗体IgA-G引入到烟草中,该抗体对抑制链球菌(Sreptpcpccus mutants)的作用与杂交瘤细胞产生的抗体一样。临床实验证实,该抗体可以有效清除人口腔内的变异链球菌(S.mutans),并预防志愿者口腔产生龋齿。

Shchelkunov等(2006)首次研究了一种能同时抗两种病毒的疫苗,将编码艾滋病病毒中致免疫的ENV、GAC抗原表位及乙肝表面抗原的嵌合基因导入番茄并得以表达。

三、转基因动植物生物反应器的应用

1.表达抗体

Lai H, Engle M等(2010),将抵抗西尼罗河病毒(West Nile virus,WNV)的人类抗体蛋白基因导入烟草从而可以大量制造这种抗体蛋白,并且可以有效治疗小鼠的西尼罗河病毒感染。

2.药物筛选

3.生产其他药用蛋白或者生物制剂

如:用于血友病的人凝血因子IX、人凝血因子姗、凝血酶llI等;还有其他类药用蛋白如胶原、血纤维蛋白原、蛋白质c和组织纤维溶酶原激活子。

在林业、环保方面的应用。转基因植物生物反应器除了在医药领域用于生产抗体、疫苗、药用蛋白等物质外,还可用于植酸、果糖等原料的生产,在食品、饲料工业等领域应用。

随着技术的不断成熟和完善,转基因动植物生物反应器的应用前景一片光明。

四、参考文献

[1]薛爱红,王友华,孙国庆. 我国转基因生物反应器的研发[J]. 高科技与产业化,2011,10:34-37.

[2]李紫聪,黄晓灵,刘德武,吴珍芳. 转基因动物生物反应器研究进展[J]. 广东畜牧兽医科技,2013,04:1-5.

[3]薛京伦,卢大儒. 乳腺生物反应器的研究现状[J]. 生物技术通报,1998,03:18-21+17.

[4]李泮海,张兰庆. 转基因动植物及其在医药领域中的应用[J]. 山东生物医学工程,1998,02:54-58.

[5]袁明霞,孙德君,杨万秋. 生物反应器及其应用——转基因动物生物反应器[J]. 吉林畜牧兽医,2007,06:21-22+25.

[6]曲静,王丕武,范玉广. 植物生物反应器生产转基因植物可食疫苗的研究进展[J]. 中国生物制品学杂志,2010,01:109-112.

[7]https://www.360docs.net/doc/2716208881.html,/view/840629375727a5e9856a6157.html

[8]https://www.360docs.net/doc/2716208881.html,/view/02fe6a2658fb770bf78a55b6.html

[9]王勇.植物生物反应器的研究进展及应用[EB/OL].

https://www.360docs.net/doc/2716208881.html,/view/6d5b7c8f6529647d27285250.html

动物生物反应器

动物乳腺生物反应器的现状和趋势 学院:化工学院 班级:生物2012 姓名:韩沛志 学号:120123302042

动物乳腺生物反应器的现状和趋势 韩沛志 (辽宁科技大学化工学院生物工程,辽宁鞍山 114051) 【摘要】动物乳腺生物反应器技术是转基因技术的应用,于上世纪80年代提出,其目的是利用动物乳腺产生目的蛋白。利用该技术生产的蛋白具有低成本,高活性,易提取纯化的优点。虽然该技术尚处于发展时期,但具有广阔的应用前景和巨大地商业潜力,是许多公司大力发展的对象。文章综述了转基因动物乳腺生物反应器的原理、制备技术及应用、优点、国内外研究进展及存在问题,并对其发展方向进行了展望。 【关键词】转基因动物,乳腺,生物反应器 乳腺生物反应器是基于转基因技术平台,将外源基因导人动物基因组中并定位表达于动物乳腺,利用动物乳腺能够天然、高效合成并分泌蛋白质的能力,在动物的乳汁中生产一些具有重要价值的蛋白质的转基因动物的总称。1987年美国科学家Gordon等人首次在小鼠的乳汁中表达出人的蛋白t—PA(组织型纤维蛋白溶酶原激活因子),展示了用动物乳腺生产高附加值产品的可能性。此后十多年的科学实践证明,动物乳腺有广泛表达外源基因的能力,可以生产各种蛋白质和多肽,从小分子肽到大分子蛋白质,从分泌型蛋白到内膜蛋白、多聚蛋白、二价抗体等。显示动物乳腺是一种很好的生物反应器,在生产高附加值蛋白质方面有广泛用途。现己成为生物技术研究的热点。并向商业化阶段转变,显示了广阔的应用前景。并且利用转基因动物乳腺生物反应器生产饮用奶,以期望获得既能满足蛋白质需要,又能增加抵抗力的品质全面的奶,为人类服务【1】。 1、乳腺反应器的原理 乳腺生物反应器(Gland Bioreactor)技术是指利用乳腺特异表达的乳蛋白基因的调控序列构建表达载体,制作转基因动物,指导外源基因在动物乳腺中特异性、高效率地表达,以期从转基因动物乳汁中源源不断地获得外源活性蛋

植物生物反应器的研究进展及发展方向

植物生物反应器的研究进展及发展方向 姓名 (内蒙古科技大学生物技术系) 摘要利用转基因植物作为生物反应器生产外源蛋白,包括抗体、疫苗、药用蛋白等较之其他生产系统具有很多优越性。本文简介了植物生物反应器的研究发展历史和现状, 并对植物生物反应器领域的发展作了一定的展望和讨论。 关键词植物抗体; 口服疫苗; 药用蛋白;转基因; 生物反应器 植物生物反应器是生物反应器研究领域中的一大类, 是指通过基因工程途径, 以常见的农作物作为化学工厂,通过大规模种植生产具有高经济附加值的医用蛋白、工农业用酶、特殊碳水化合物、生物可降解塑料、脂类及其他一些次生代谢产物等生物制剂的方法[1]。 1 植物生物反应器研究内容 1.1植物抗体(plantibody) 抗体(antibody) 是动物体液中的一系列球蛋白,称为免疫球蛋白(Ig) 。它们可介导动物的体液免疫反应。在植物体内表达编码抗体或抗体片段(如Fab 片段和Fv 片段) ,获得的产物就称为植物抗体。植物抗体最大的优点是使生产抗体更加方便和廉价。尤其在生产单克隆抗体方面,利用植物生产要比杂交瘤细胞低廉的多。据估计,在250 m2 的温室中利用苜蓿生产IgG的成本约为500~600美元/ g ,而利用杂交瘤细胞生产抗体的成本约为5 000 美元/g 。因此,利用植物生产抗体具有广阔的市场前景。目前,利用转基因植物表达的抗体包括完整的抗体分子、分泌型抗体IgA、IgG、单链可变区片段(scFv) 、Fab 片段、双特异性scFv 片段以及嵌合型抗体等不同类型的抗体。 植物不仅作为生物反应器器生产抗体用于医药产业,而且植物抗体介导的免疫调节在植物抗病育种上也很值得研究。Fecker 等将抗甜菜坏色黄脉病毒(BNYVV) 的外壳蛋白基因的scFv 转化烟草,产生的scFv 定位于细胞质中或通过末端的连接信号肽而分泌到质外体,结果发现转scFv 的植株出现症状的时间明显迟于对照。Tavladoraki 等将抗菊芋斑驳病毒(AMCV) 的外壳蛋白基因的scFv 转入烟草后,发现感病率下降50~60 % ,出现症状的时间也明显迟于对照。LeGall 等将针对僵顶病植原体主要膜蛋白的scFv 转入烟草中,并通过细菌信号肽把scFv 定位到质外体,将转基因烟草接穗嫁接到被植原体侵染的砧木上,没有表现病症,而对照的非转基因接穗却出现严重的僵顶病症状甚至死亡。 另外,在植物细胞中表达具有催化或钝化酶和激素作用的抗体,从而对细胞代谢进行调节,这对于植物代谢机理的研究非常有用。Owen 等将植物光敏色素单链Fab 抗体转入烟草中,转基因烟草光敏色素下降40 % ,而且该转基因烟草种子表现出异常的依赖光敏色素萌发的能力。Shimada等在烟草内质网中高效表达了抗赤霉素前体分子A19/ 24 的scFv ,A19 和A24 分别是A1 和A4 的前体,转基因烟草中A1含量降低并表现矮化[2]。 1.2口服疫苗(edible vaccine)

动物乳腺生物反应器

动物乳腺生物反应器 黄泠淇 16302010054 技术原理 乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA技术和转基因技术,将目的基因转移到尚处于原核阶段(或1~2细胞的受精卵)的动物胚胎中,经胚胎移植,得到转基因乳腺表达的个体,其乳腺组织即可分泌生产目的产品进入奶中。 在构建乳腺表达的外源基因时,外源基因在乳腺特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区,即要有一个引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列,这样才能将外源基因置于乳腺特异性调节序列控制之下,使其在乳腺中表达,再通过回收奶得到目的蛋白。 转基因动物乳腺生物反应器建立后尚需进一步鉴定。可分别从DNA,RNA及表达的目的蛋白等不同水平进行检测,从而确保能得到具有生物活性的目的蛋白。 目的蛋白的分离和纯化的基本路线可以分为:收集转基因动物奶液,离心去脂肪,酸处理去除酪蛋白,盐析、透析、超滤,以及各种层析技术来提纯,最后得到成品。 技术应用 工业上,动物乳腺生物反应器主要应用于生产活性蛋白。大量抗体,抗生素,疫苗被成功生产出来。腺反应器生产的抗胰蛋白酶,凝血因子更是帮助无数遗传病患者摆脱病痛。同时经营养改造过的乳腺生产的奶液可以为免疫系统功能不全的人和接受放疗化疗的病人提供优良的营养物质和安全的药物服用途径。 动物乳腺生物反应器除了用于大量生产蛋白质,还是研究基因的理想工具,利用这项技术能够方便研究基因功能,整合,翻译,修饰,表达,调控等。也为其他生物反应器的研究和商业应用开辟道路。技术优点

1.动物乳腺的表达可进行翻译后修饰,如信号肽切除,蛋白的糖基化,羟基化及羧基化等,相比原核生物生产的外源蛋白,这种方法生产的蛋白具有生物活性和稳定性。 2.这种蛋白表达体系简单,一旦建立转基因动物乳腺生物反应器,只要简单地饲养好动物,利用动物乳腺的高表达能力,即可源源不断地得到贵重的药物蛋白。 3.转基因动物乳腺反应器的生产过程是一个畜牧业过程,饲养费用低廉,对环境没有污染,有广阔的发展前景。因此,利用乳腺专一性表达的生物反应器生产药用蛋白,具有其它表达系统不可替代的优越性。 技术缺点 1.目前的转基因技术不能完全控制目的基因,启动子,调控区的结合位点,也很难找到合适的启动子和调控区基因,难以得到大量表达目的蛋白的乳腺反应器。 2.用于制备动物乳腺生物反应器的大牲畜毕竟是自然界长期进化的结果,机体的保护系统会对一切外源性物质产生排斥作用,动物机体可能会水解生产出来的目的蛋白,羧基化不充分,糖基化形式和人类不同。 3.动物奶液中的蛋白多种多样,而且目的蛋白的表达量变化也很大,而且相对其他蛋白,占比很小。而且奶液中可能含有细菌,病毒,动物组织碎屑,为目的蛋白的检测和纯化带来困难。

转基因植物的安全性评价.

1转基因植物安全评价的意义 转基因植物育种,是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导 入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达使植物获得新的性状的一种品种改良技术,可最大限度地满足人类的需要[1]。 与此同时,转基因技术使物种的进化速度远远超过生物自然变异与选择的速度,对于这种急剧的生物物种变化,自然界能否容纳和承受?自然界的其他组成部分是否会因此受到伤害或破坏?转基因植物及其产品被人们食用时,是否会向人体肠道微生物发生基因转移?是否会出现由于某种新物质的形成对人体健康产生危害或潜在影响?要消除这些疑虑就要进行转基因植物的安全性评价。要经过合理的实验设计和严密科学的实验程序,积累足够的数据,根据这些数据判断转基因植物的大田释放和大规模商业化生产是否安全,对实验证明安全的转基因植物正式用于农业生产,对存在安全隐患的加以限制,避免危及人类生存及破坏生态环境[2]。因此,制定科学完善的安全性评价的原则与方法,对确保人类健康和环境安全及转基因技术的健康发展具有十分重要的意义。 2转基因农产品安全评价的内容 2.1转基因植物的环境安全性 转基因植物的环境安全性评价要解决的核心问题是转基因植物释放到田间后是否会将基因转移到野生植物中;是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡[2]。 转基因植物演变为农田杂草的可能性:转基因植物可通过传粉进行基因转移,可能将一些抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给近缘种或杂草,如果杂草获得了这些抗性,就会变成超级杂草,使农田杂草难以控制。 基因漂移到近缘野生种的可能性:在自然生态条件下,有些栽培植物会和周围生长的近缘野生种发生天然杂交,从而将栽培植物中的基因转入野生种中。在进行转

植物细胞生物反应器类型及特点

课程论文 课程名称:细胞工程 论文名称:植物细胞生物反应器类型及特点 姓名:刘珍豆 学号:110214208 班级:生工1102班 2014年4月14日

目录 一、植物细胞悬浮培养反应器------------------3 1、机械搅拌式反应器---------------------3 2、非机械搅拌式反应器--------------------4 2、1、气升式反应器----------------------4 2、2、鼓泡式反应器-----------------------5 2、3、转鼓式反应器----------------------------------------5 二、植物细胞固定化生物反应器:-------------------5 1、流化床生物反应器----------------------------6 2、填充床生物反应器---------------------------7 3、膜生物反应器-------------------------------7 3、1、中空纤维生物反应器---------------------7 3、2、螺旋卷绕生物反应器--------------------8 3、3、管式膜反应器--------------------------8 三、当前生物反应器的发展前沿 -------------------8

一、植物细胞悬浮培养生物反应器 1、机械搅拌式生物反应器:其原理是利用机械搅动使细胞得以悬浮和通气;反应器的结构一般由柱状外壁和中心轴上垂直附加的叶轮组成,其主要优点是:搅拌充分,供养和混合效果好,溶氧系数KLa>100/h,反映器中的温度、pH及营养物的浓度较其它反应器容易调节,并可以直接借用微生物培养的经验进行研究和控制。 搅拌式反应器主要适用于对剪切力耐受性较强的细胞,如烟草细胞,水母雪莲细胞等; 由于大多数的植物细胞的细胞壁对剪切力较敏感,易造成细胞损伤,所以在利用搅拌式反应器时需要对搅拌桨叶进行改进,一般可以通过改变搅拌形式、叶轮结构与类型等减小因搅拌而产生的剪切力。一般认为涡叶轮好于平叶轮,平叶轮好于螺旋状叶轮;机械搅拌式生物反应器的结构图为

动物乳腺生物反应器与生物制药

2009年第44卷第10期生物学通报19 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 圆球形,宽度略大于长度(图9~11)。瓦韦孢子的上述发育过程与乌苏里瓦韦Lepisorus ussuriensis (Regel et Maack)Ching非常相似[4]。3个细胞长的单列丝状体是观察到的发育最快的,这可能与采集固定的时间有关。如果在晚一时间进行固定,可能还会观察到片状体,甚至原叶体;也或许孢子只能在孢子囊内发育到丝状体阶段,后面的发育要在离开孢子囊后完成(本文显微照片见封三)。 植物具有的胎生现象表现出对自然生态环境的较强适应特性,是一种特殊的繁殖方式,如红树科植物的胎生是为了适应海滨环境。作者认为,瓦韦孢子的“胎生现象”也是为了大量、及时而有效地繁殖后代的一种“策略”,这可能与瓦韦的附生生活方式有关。至于其他产地或生境中的瓦韦孢子是否也具有这种萌发方式,以及瓦韦利用这种孢子萌发方式来适应环境的生理生态机制还有待进一步的研究探讨。 主要参考文献 1Nayar B.K.,Kaur S..Gametophytes of homosporous ferns.Bot Rev,1971,37(3):295—396. 2戴锡玲,庞婉婷,王全喜.我国胎生植物概述.生物学教学,2008,33(4):4—5. 3中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志第6卷第2分册.北京:科学出版社,2000,61. 4包文美,敖志文,陈发生.东北蕨类植物配子体发育的研究Ⅰ.水龙骨科.植物研究,1985,5(4):101—114. (E-mail:daixiling80@https://www.360docs.net/doc/2716208881.html,) 动物乳腺生物反应器技术是基于转基因技术平台,将外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺组织,通过回收奶就可以提取有重要价值的生物活性蛋白的方法。利用转基因动物的乳房代替生物发酵,大规模地生产人类所需的药用蛋白,开创了生物医药产业的新途径。用来生产药用蛋白的生物反应器除了乳腺生物反应器外,还有血液生物反应器、膀胱生物反应器和精液生物反应器等。然而,乳腺生物反应器较其他生物反应器在生物制药中有更大的优势。本文对动物乳腺生物反应器制药的优越性和研究进展进行了综述。 1动物乳腺反应器在生物制药中的优越性 1.1动物乳腺是一个封闭的系统由于乳汁不进入血液循环,故乳腺组织表达的药用蛋白绝大部分不会回到血液中,这样就避免了外源性药用蛋白对动物生理代谢过程造成影响,因而不会对动物的健康造成危害。1.2乳腺组织是一种高效的蛋白质合成器动物乳腺每年产奶量多,因而目的蛋白表达量多。一头奶牛一年可生产乳蛋白250~300kg,一只绵羊或山羊一年可生产乳蛋白25~30kg,一只家兔一年生产的乳蛋白也可达到3~5kg,如果把1%的乳蛋白替换成药用蛋白,其产量将十分可观[1]。用动物乳房生产外源蛋白,目前在初乳中已达到70g/L,在常乳中达到35g/L[2]。此外,乳汁中蛋白质的种类相对较少,主要是酪蛋白、乳球蛋白、白蛋白和从血液中扩散出来的少量血清蛋白及免疫球蛋白,因此易于分离纯化目的蛋白,且生产工艺简单。 1.3表达产物生物活性稳定乳腺组织有能力对表达的蛋白进行大规模复杂而专一的翻译后修饰,并且可折叠成有功能的构象,所以生产出的药用蛋白活性非常接近于天然蛋白质,具有高活性、低抗原性和高稳定性的优点。 动物乳腺生物反应器与生物制药 刘玉梅张自强 (河南科技大学动物科技学院河南洛阳471003) 摘要利用动物乳腺生物反应器生产人类所需的药用蛋白,在制药领域展现出了广阔前景。综述了应用动物乳腺生物反应器制药的优越性和应用进展。 关键词动物乳腺生物反应器生物制药转基因动物 中国图书分类号:R282文献标识码:A

转基因动植物生物反应器 综述

转基因动植物生物反应器 生物技术1002 摘要:生物反应器,指以活细胞或酶为生物催化剂进行细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备,它是生物反应过程中的关键设备。随着转基因技术问世,生物反应器不再局限于传统“冷冰冰”的设备,而是富有生命特性的动植物。动植物生物反应器指的是通过基因工程途径以常见的农作物或者活体动物,高效表达某种器官或组织,进行工业化生产功能蛋白等生物制剂。本文为大家阐述了转基因动植物反应器的优缺点,研究进展及其应用。 关键词:转基因动物反应器,转基因植物反应器,优缺点,研究进展,应用 一、转基因动植物生物反应器的优缺点 1.1转基因动物生物反应器的优点 1易养殖,实现大规模制备。 2通过乳腺和血液制备活性物质简单易行。 3可以通过动物细胞培养实现大量制备。 4产量高,转基因动物在每升乳汁中可得几十克产物,而转基因植物,微生物在每升培养液中只能获得几毫克。 5成本低,用细菌、酵母菌或动物细胞生产基因工程药物,反应条件要求严格,而转 基因动物只需要正常饲养。 6用于转基因动物制药的受体牛、羊、猪等哺乳动物,与人类亲缘关系比细菌、酵母 菌要近的多,所以其产品具有与人体自身产生的蛋白相同的生物学活性川。 7用转基因动物培植活体器官和组织,用于更替人体患病的器官和组织。 1.2转基因动物生物反应器的缺点 1细胞培养需要昂贵的培养基和设备。 2转基因动物制备成本昂贵。 3转基因动物易产生一些伦理问题。 4目前转基因动物的研究存在理论基础薄弱、技术不完善等问题"使得转入的基因在受体动物基因组中存在着随机整合、调节失控、遗传不稳定、表达率不高等问题。为确保转入的基因能得到高效表达并完全整合,关键是基因构建和位点整合。 5转基因表达产物的分离与纯化也存在问题,可能会出现要纯化的产物含量低的现象,还要确保去除引起人类变态反应的非人类蛋白。 6转基因表达产物的结构和生物活性是否与人体蛋白相似#转基因产品必须与人体产生的蛋白高度相似,以免人体对它产生免疫反应。 2.1转基因植物生物反应器的优点 1 比较廉价利用植物生产系统容易大规模生产来自动物、人类、细菌、病毒等的外源蛋白,成本低廉。植物是最经济的蛋白质生产系统 2 合成外源蛋白相对比较安全细菌作为生物反应器时,不能对真核生物的蛋白进行有效的翻译后加工,而且本身可能是人类病原物。植物生物反应器的表达产物具有无毒性和副作用,安全可靠,无残存DNA和潜在致病致癌性 3 植物转基因操作和克隆技术比较成熟在克隆技术方面,转基因动物的克隆还处于起步阶段,然而植物的克隆技术如组织培养、器官培养、细胞培养等已相当成熟。 4植物可以大规模种植,而且产物贮藏在种子、果实、块茎中便于贮运 5植物具有完整的真核细胞表达系统 6转基因植物自交后可得到稳定遗传的遗传性状。

农业转基因生物安全管理条例-中华人民共和国农业农村部

农业转基因生物安全管理条例 (2001年5月23日中华人民共和国国务院令第304号发布根据2011年1月8日《国务院令关于废止和修改部分行政法 规的决定》修订 根据2017年10月7日《国务院关于修改部分行政法规的决定》 修订) 第一章总则 第一条为了加强农业转基因生物安全管理,保障人体健康和动植物、微生物安全,保护生态环境,促进农业转基因生物技术研究,制定本条例。 第二条在中华人民共和国境内从事农业转基因生物的研究、试验、生产、加工、经营和进口、出口活动,必须遵守本条例。 第三条本条例所称农业转基因生物,是指利用基因工程技术改变基因组构成,用于农业生产或者农产品加工的动植物、微生物及其产品,主要包括: (一)转基因动植物(含种子、种畜禽、水产苗种)和微生物; (二)转基因动植物、微生物产品; (三)转基因农产品的直接加工品;

(四)含有转基因动植物、微生物或者其产品成分的种子、种畜禽、水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品。 本条例所称农业转基因生物安全,是指防范农业转基因生物对人类、动植物、微生物和生态环境构成的危险或者潜在风险。 第四条国务院农业行政主管部门负责全国农业转基因生物安全的监督管理工作。 县级以上地方各级人民政府农业行政主管部门负责本行政区域内的农业转基因生物安全的监督管理工作。 县级以上各级人民政府有关部门依照《中华人民共和国食品安全法》的有关规定,负责转基因食品安全的监督管理工作。 第五条国务院建立农业转基因生物安全管理部际联席会议制度。 农业转基因生物安全管理部际联席会议由农业、科技、环境保护、卫生、外经贸、检验检疫等有关部门的负责人组成,负责研究、协调农业转基因生物安全管理工作中的重大问题。 第六条国家对农业转基因生物安全实行分级管理评价制度。

动物转基因技术及其应用

动物转基因技术及其应用 摘自(作者:幸宇云任军江西农业大学来源:《百名专家谈转基因》) 转基因是指利用现代分子生物学技术,将某些生物的基因导入到其他物种中,由于导入基 因的表达,引起这些物种性状发生可遗传的变化。转基因动物就是利用转基因技术获得的、具 有正常表达和可稳定遗传外源基因的动物。自1982年第一只转基因动物——一只因导入大鼠 生长激素基因而使生长速度倍增的转基因鼠诞生以来,各种转基因动物,如鱼、兔、猪、牛、 羊等先后问世,1997年,举世轰动的“多莉”克隆羊的诞生使转基因克隆动物成为现实,转 基因动物研究得到了进一步发展。 生产转基因动物的方法有很多,如:显微注射法、精子载体法、逆转录病毒载体法、胚胎 干细胞介导法、体细胞克隆介导法、人工染色体介导的基因转移法等,这些方法各有其优缺点,在转基因动物生产中有着不同程度的应用。 显微注射法是动物转基因技术中最早使用的方法。1982年,美国人Gordon就是利用这种 方法获得了名噪一时的转基因鼠。其基本原理是在显微镜下直接将目的基因注射到受精卵细胞 的原核内,在目的基因与胚胎基因组融合后进行体外培养,最后移植给受体母畜“借腹怀胎”。这种方法的优点是:可靠性高,重复性好,目的基因的整合效率相对较高,导入基因片段的大 小和类型不受限制,转基因在世代之间可以稳定遗传。该方法也有其缺点,主要体现在导入基 因整合的随机性和不可见性,这样会导致基因表达不稳定及可能出现不希望的插入突变。该方 法成功的范例很多,如:美国科学家Hammer等在1985年获得一批转基因兔、绵羊和猪;荷兰 科学家KrimPenfort等于1991年获得了转基因牛;1985年,我国朱作言院士等成功获得了世 界上首例转基因鱼;由中国农业大学李宁院士领导的课题组于2008年获得了一头导入人CD20 抗体基因的转基因奶牛——贝贝。 有的学者另辟蹊径,创立了精子载体转基因法。该方法是将精子与目的DNA进行预培养后,使精子具有携带目的基因进入卵子的能力,精子与卵子结合后,该基因被整合到受精卵的DNA 中。同显微注射法相比,该方法有几个明显的优点:无需显微注射操作,不会对胚胎造成损伤,整合率高,成本很低,不需要对动物进行胚胎移植手术处理等。但该方法成功率不高、效果不 稳定,有待科研人员进一步探索和改进。与显微注射法相比,该方法成功的例子不多。1989 年意大利Lavitrano等首次报道利用精子载体法获得转基因鼠;1996年意大利Sperandio科 研小组报道了采用该方法生产转基因牛和猪。 谈到病毒,人们往往面容失色,殊不知病毒在科学上有很多妙用。逆转录病毒是一种RNA 病毒,在转基因技术中有着独特的应用。人们将目的基因结合到逆转录病毒上,通过病毒感染 可将目的基因插入到宿主基因组中去。该方法具有可同时感染大量胚胎、不需要昂贵的显微注 射设备等优点,但也存在插入外源DNA大小有限、外源基因易发生重排和丢失、逆转录病毒的 序列可能干扰转基因表达等缺点。应用该方法,美国人Salter等(1987)生产出转基因鸡; 德国学者Hofmann等获得绿色荧光蛋白转基因猪(2003),随后又生产出转基因牛(2005); 来自冷泉港实验室的Michael获得能够发荧光的山羊(2006)。 胚胎干细胞是生命体中保留的未成熟细胞,具有再分化形成其他细胞和组织器官的潜力, 被称为“万能细胞”。利用胚胎干细胞生产转基因动物的原理是将外源基因导入分离好的胚胎 干细胞,然后将转基因的胚胎干细胞注射于受体动物胚胎后,参与宿主的胚胎融合形成嵌合体,从而得到转基因动物。这一方法的优点是可以对胚胎干细胞进行特定选择。缺点是目前只有小 鼠干细胞系比较成熟,而家畜干细胞系还未完全建立,有不少问题尚待解决。 体细胞克隆介导的转基因是动物转基因技术中的“高级版本”。说到体细胞克隆,很多人都会想到一位“动物明星”——多莉羊,它是于1997年由英国Wilmut等获得的杰作。转基因 克隆技术是转基因技术和动物克隆技术的有机结合,其基本原理是将目的基因导入动物体细胞

动物乳腺生物反应器

万方数据

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万方数据

动物乳腺生物反应器 作者:刘静, Liu Jing 作者单位:山东省济宁学院生命科学与工程系,273155 刊名: 生物学教学 英文刊名:BIOLOGY TEACHING 年,卷(期):2009,34(12) 参考文献(15条) 1.杨雪峰;刘玉梅;张文娟动物乳腺生物反应器在现代生物制药中的应用[期刊论文]-黑龙江畜牧兽医 2008(06) 2.李志勇细胞工程 2007 3.Wiilmut I;Schnieke AE;Mcwhir J Viable off-spring derived from fetal adult mammalian cells[外文期刊] 1997(6619) 4.Velander WH;Johnson JL;Page RL High-level expression of a heterologous protein in the milk of transgenic swine using the cDNA encoding human protein C 1992(24) 5.Wright G;Carver A;Cottom D High level expression of active human alpha-1-antitrypsin in the milk of transgenic sheep 1991(09) 6.曾邦哲转基因动物的基础与应用研究 1997(06) 7.Gordon K;Lee E;Vitale J Production of human tissue plaminogen activator in transgenic mouse milk 1987(11) 8.Palmiter RD;Brinster RL;Hammer RE Dramatic growth of mice that develop from eggs microinjected with metallothioneingrowth hormone fusion genes 1982(5893) 9.Gordon JW;Scangos GA;Plotkin DJ Genetic transformation of mouse embryos by microinjection of purified DNA 1980(12) 10.王洪岩;仲跻峰;刘文浩动物乳腺生物反应器的研究进展[期刊论文]-山东农业科学 2004(03) 11.刘殿峰;刘秀霞;姚 伟转基因动物乳腺反应器与生物制药[期刊论文]-黑龙江动物繁殖 2004(03) 12.王庆忠;李国荣;尹 昆乳腺生物反应器的研究现状和产业化前景[期刊论文]-生命科学 2005(01) 13.Denning C;Burl S;Ainslie A Deletion of alpha (1,3) galactosyl transferase (GGTA1) gene and the prion protein (PrP) gene in sheep[外文期刊] 2001(06) 14.McCreath KJ;Howcroft J;Campbell KHS Production of gene-targeted sheep by nuclear transfer from cultured somatic cells[外文期刊] 2000(6790) 15.朱小甫;渠敬峰;吴旭转基因动物乳腺生物反应器研究进展[期刊论文]-畜牧兽医杂志 2007(03) 本文链接:https://www.360docs.net/doc/2716208881.html,/Periodical_swxjx200912001.aspx

转基因作物生物安全的研究进展及问题

转基因作物生物安全的研究进展及问题 将人工分离和修饰过的基因导人到生物体的基因组中,由于导人基因的表达,引起生物体性状的可遗传修饰,这一技术称为转基因技术。人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、遗传转化,均为转基因的同义词。 随着转基因技术的发展,它对整个社会经济、人类生活及思想产生着越来越大的影响。首先,在生物制药及医疗方面,对人类健康的影响。其次是在动植物新品种培育方面,转基因技术已成为区别于常规育种的一种新育种技术,它加快了育种进程、丰富了育种方法,人们可通过人工的方法修饰或改良一些有用基因,使这种新品种产生优良性状,让其更加符合人类的需要。另外是在环境方面,现代工业和农业的发展不可避免地对环境产生了影响,通过转基因的方法可得到一些有用生物,而这些生物可将一些污染物清除。同时,生物技术还在不断发展,新的技术不断产生。生物技术的发展已改变着人类社会的许多方面,创造了新的技术,产生了新的产业,对人们生活的方方面面均产生了巨大的影响,甚至影响了人们的思想。正如当年进化论刚提出时,大部分人感觉不可接受,但正是这些科学的事业推动着人们的社会发展。文中综述了转基因技术对农作物及其生物安全产生的影响,旨在为转基因技术的进一步发展提供理论依据。 1 转基因作物的发展及现状 转基因作物是利用生物技术将人工分离和修饰过的外源基因有目的地导入目标作物的基因组中,人为地加强或减弱某种生物功能,从而获得遗传性状发生改变的新品种(系)的过程。转基因作物育种是生物技术在农业方面发展最早、

进展最快的研究领域。1972年美国科学家伯格,利用限制性内切酶,将猿猴病毒DNA和噬菌体DNA切开、重组,得到了第一批重组DNA分子,标志着DNA重组技术开始成为现代生物技术和生命科学的基础与核心。1983年美国华盛顿大学和威斯康星大学的科学家分别宣布将卡那霉素基因导人烟草和将大豆基因转入向日葵,标志着植物转基因技术改良农作物的开始。1986年美国批准首批转基因植物进入田间试验,这批作物主要是抗虫和抗除草剂棉花。1994年美国Calg ene公司研发的延熟番茄被批准进行商业化生产,这是全球首此批准的可进行商业化生产的转基因植物。 此后,转基因作物的产量年年攀升。据国际农业生物及应用服务组织统计,大部分转基因农作物种植在美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度和中国,其中主要是除草剂和抗虫性作物。截至2012年,28个国家共种植了1.7 hm2的转基因农作物。其中美国生产的转基因作物最多,约占全部棉花、玉米和大豆总种植面积的90%。古巴主要种植转&基因抗虫玉米。我国是第六大转基因农作物种植国,720万农民种植了约400万hm:转基因作物。2012年,种植面积增长较多的作物是大豆、棉花、玉米和油菜,分别占各自中总种植面积的81%、81%、35%、30%。进入商业生产的约30种转基因植物特征中,主要利用的有4种,最受欢迎的是耐除草剂和抗虫性,或是两者都有。 目前,我国的转基因作物获得飞速发展,已取得了巨大的成就,我国也成为世界上利用转基因技术最多的国家。随着转基因农作物的大量种植,转基因产品在社会上大量涌现,围绕转基因安全的问题及争议不断出现,且争论越演越烈,无休无止,最终使转基因研究变成了炙手可热的敏感话题。 2关于转基因生物安全争议最大的2个问题

转基因植物的安全性评价

1转基因植物安全评价的意义 转基因植物育种,是利用遗传工程的手段,有目的地将外源基因或DNA构建导入植物基因组,通过外源基因的直接表达,或通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达使植物获得新的性状的一种品种改良技术,可最大限度地满足人类的需要[1]。 与此同时,转基因技术使物种的进化速度远远超过生物自然变异与选择的速度,对于这种急剧的生物物种变化,自然界能否容纳和承受?自然界的其他组成部分是否会因此受到伤害或破坏?转基因植物及其产品被人们食用时,是否会向人体肠道微生物发生基因转移?是否会出现由于某种新物质的形成对人体健康产生危害或潜在影响?要消除这些疑虑就要进行转基因植物的安全性评价。要经过合理的实验设计和严密科学的实验程序,积累足够的数据,根据这些数据判断转基因植物的大田释放和大规模商业化生产是否安全,对实验证明安全的转基因植物正式用于农业生产,对存在安全隐患的加以限制,避免危及人类生存及破坏生态环境[2]。因此,制定科学完善的安全性评价的原则与方法,对确保人类健康和环境安全及转基因技术的健康发展具有十分重要的意义。 2转基因农产品安全评价的内容 2.1转基因植物的环境安全性 转基因植物的环境安全性评价要解决的核心问题是转基因植物释放到田间后是否会将基因转移到野生植物中;是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡[2]。 转基因植物演变为农田杂草的可能性:转基因植物可通过传粉进行基因转移,可能将一些抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给近缘种或杂草,如果杂草获得了这些抗性,就会变成超级杂草,使农田杂草难以控制。 基因漂移到近缘野生种的可能性:在自然生态条件下,有些栽培植物会和周围生长的近缘野生种发生天然杂交,从而将栽培植物中的基因转入野生种中。在进行转基因植物安全评价时应从两个方面考虑,一是转基因植物释放区是否存在近缘野生种,若没有,则基因漂移就不会发生。另一个可能是存在近缘野生种,基因可以从栽培植物转移到野生种中,这就要分析考虑基因转移后会有什么效果。 对自然生物类群的影响:在植物基因工程中所用的许多基因是与抗虫或抗病有关的,其直接作用的对象是生物。如转入BT杀虫基因的抗虫棉,其目标昆虫是棉铃虫和红铃虫等植物害虫,如大面积和长期种植抗虫棉,昆虫有可能对抗虫棉产生适应性或抗性,这会影响抗虫棉的应用和BT农药制剂的防虫效果。因此,在抗虫棉推广时一般要求种植一定比例的非抗虫棉,以延缓昆虫产生抗性。 2.2转基因植物的食品安全性 转基因食品又称基因修饰食品(Geneticallymodifiedfood,GMF),即用转基因生物制造或产生的食品。进行转基因食品安全评价时,应从宿主、载体、插入基因、重组DNA、基因表达产物及其对食品营养成分的影响等方面来考虑[3]。主要内容有:转基因食品基因修饰导致的新基因产物的营养学评价、毒理学评价以及过敏效应。 3转基因植物的安全评价方法 3.1转基因植物安全性评价等级与原则 中国农业部在2002年1月5日发布的《农业转基因生物安全评价管理办法》中,按照对人类、动植物、微生物和生态环境的潜在危险程度,由高到低的顺序将农业转基因生物分为4个安全等级(表1)[4]。 表1农业转基因生物安全等级的划分标准 在对农业转基因生物进行安全性评价时一般遵从以下几条原则:(1)促进而不是限制农业转基因生物的发 转基因植物的安全性评价 李茜 (南京农业大学,国家生命科学与技术人才培养基地,南京210095) 摘要:简要论述了转基因植物安全性评价的意义、内容和方法。 关键词:转基因植物;安全性;评价。 安全等级潜在危险程度 Ⅰ尚不存在危险 Ⅱ具有低度危险 Ⅲ具有中度危险 Ⅳ具有高度危险 农业生物技术 62 -- 中国农村小康科技2008年第1期E-mail:chinaxiaokang@126.com地址:100026北京市朝阳区麦子店街20号农业部北办公区中国农学会

转基因生物与生物安全

转基因生物与生物安全 1983年世界上第一例转基因作物(烟草和马铃薯)问世,1986年进入田间试验,1994年延熟保鲜转基因番茄在美国批准上市,转基因作物商品化应用进入迅猛发展时期。2000年和2001年在有激烈争议的情况下种植面积仍比上年增加11%和19%,分别达到4420万和5260万公顷。种植的国家增加到13个,其中美国、阿根廷、加拿大、中国分列前4位。各国已获准上市的转基因作物品种已达100多个(次),由转基因作物加工的转基因食品和食品成分已达4000余种。 我国目前由农业部批准作商业化种植的转基因作物主要是抗虫转基因棉花, 在新疆、安徽、江苏、山东、山西、河南、河北、湖南、湖北和辽宁等省种植。到2001年种植面积已达36. 67万公顷, 到2002年其种植面积占棉花总种植面积的40%。 目前美国农产品的年产量中55 % 的大豆, 45 %的棉花,40 %的玉米已逐步转化为通过基因改制方式生产。而由于大面积推广基因工程作物而导致转基因污染已是不争的事实。 在如今的加拿大农田,同时拥有抗3 种以上除草剂的杂草化转基因油菜非常普遍。这是由对不同除草剂具有抗性的转基因油菜植株之间交叉授粉实现的。而这种超级杂草的出现,距离加拿

大首次种植转基因油菜的时间间隔只有2年。 基因工程Bt 毒蛋白,能大规模地消灭害虫,但杀虫过程无法控制,这就可能造成以这些害虫的天敌(如昆虫和鸟类) 数量急剧下降。 现代农业生态系统的新概念并非是消灭害虫,而是将其控制在不构成灾害的水平,但像Bt 蛋白通过食物链的转移,对农业生态系统平衡的维持和实施传统的生物防治是一种严重的干扰,有可能打破自然界的生态平衡。 转基因作物安全性争论的几个实例 (1) 斑蝶事件。1995 年5 月, 美国康乃尔大学一个研究组报道, 普累克西普斑蝶的幼虫在食用撒有 B t 玉米花粉的乳草 4 天后44% 死亡, 而对照无一死亡。但著名的《Science》、《Nature》杂志拒绝发表上述有关斑蝶的文章。其理由是该实验是在室内通过人工向乳草叶片抖洒B t 玉米花粉, 并不能反映田间的实际情况。 (2)Pusztai A试验。1998 年, 苏格兰普斯陶伊(Pusztai A ) 在电视上宣布了他的一项试验结果: 用转雪花莲凝集素(GNA ) 基因的马铃薯喂大鼠10 天后, 老鼠器官生长异常, 身体和器官重量减轻, 免疫系统受损。此事引起国际轰动。英国皇家学会组织同行评审, 1999 年5 月得出结论, 认为Pusztai 的试验在科学上有6 大缺陷: 如马铃薯不是老鼠所喜欢的食物, 难以从中获得足够的营养, 因而试验中老鼠处于饥饿状态, 不能简单得出上述结

转基因食品及其安全性(论文啊)

转基因食品及其安全 摘要:转基因食品自从出现以来就一直备受争议,近日转基因水稻、玉米等作物获得农业部农业转基因生物安全管理办公室颁发的安全证书,这一事件更是加剧了群众对于转基因食品的质疑,转基因食品的安全性的疑问又被重新摆上台面。本文对转基因食品的来源、分类以及其安全性做了初步探讨,对于帮助了解转基因食品及转基因食品的安全性都具有一定的理论意义和现实意义。 关键词:转基因食品安全性 一、转基因食品的定义 所谓转基因食品,就是通过基因工程技术将一种或几种外源性基因转移到某种特定的生物体中,并使其有效地表达出相应的产物(多肽或蛋白质),此过程叫转基因。以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。根据转基因食品来源的不同可分为植物性转基因食品,动物性转基因食品和微生物性转基因食品。 转基因食品是具有一定的优点的,例如转基因食品可增加作物产量、降低生产成本;可增强作物抗虫害、抗病毒等的能力;提高农产品耐贮性;缩短作物开发的时间、摆脱四季供应、打破物种界限,不断培植新物种,生产出有利于人类健康的食品。 但是,即便转基因食品的优点非常多,其具有的一些缺点也是不容忽视的:所谓的增产是不受环境影响的情况下得出的,如果遇到雨雪的自然灾害,也有可能减产更厉害。许多转基因食品本身就能产生一定量的有毒物质和某些营养因子以抵抗细菌和害虫的入侵。现有转基因食品中的毒素含量并不一定会引起毒反应,当然如若处理不当,某些食品(如木薯)能引起严重的问题甚至可能引发死亡。 根据《农业转基因生物标识管理办法》规定,我国目前已有5类17种在售转基因生物被列入转基因标识目录并在市场上销售,这17类转基因生物包括:大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕、玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉、油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕、棉花种子、番茄种子、鲜番茄、番茄酱。卫生部的《转

转基因动物生物反应器的基因构建与表达

转基因动物生物反应器的基因构建与表达 摘要近年来,生物学和分子生物学研究领域的成就促进了转基因动物生物反应器的蓬勃发展。用转基因动物生物反应器生产药用蛋白是生物技术领域里的又一次革命,它以一个全新生产珍贵药用蛋白的模式区别于传统药物的生产。本文着重介绍转基因动物生物反应器的基因构建以及转基因动物组织特异性表达的最新进展。 以合理的费用获取大量在人体内原本稀少的血浆蛋白在不久前还只是幻想。然而,近年来生物学和分子生物学取得的显著进展终于使这种幻想成为现实。其中,将外源DVA用显微技术注入生殖细胞的原核,将重组DVA转入小鼠胚胎细胞和将DVA整合入宿主染色体和种系传递等重要发现,使用转基因(Tg)动物生产药用蛋白成为可能。此外,生物学技术的发展,如对卵细胞的获得、操作以及再植入和重组DNA等技术进步都为转基因动物生物反应器的成功提供了保证。 转基因动物生物反应器生产药用蛋白一般有两种技术路线。第一种是将目的基因在同源组织中表达蛋白质;第二种是将目的基因构建成杂合基因,转入动物胚胎,通过转基因动物的分泌器官收集并提纯药用蛋白。转基因动物分泌的蛋白经过后加工酷如人体天然蛋白的结构,也有完全相似的生物活性。

同源组织中表达蛋白质 目前,在同源组织中表达蛋白质最典型的例子是在动物的红细胞中表达人的血红蛋白。在人的血红蛋白基因编码序列里启动子有2个CACCC盒,而对应的猪的启动子里只有一个,另一个靠近它的是CGCCC盒。Sharma等[1]将猪的β-启动子与人的β编码基因融合,并将人的β-基因座调控区(β-LCR)和α、ε基因与融合基因的β基因连接在一起构成载体,转入猪胚胎细胞,从转基因猪分泌乳汁中得到的重组人血红蛋白含量高达32g/L。 在转基因动物的分泌器官中生产蛋白 转基因动物表达重组蛋白多以乳腺、唾液腺和膀胱为靶位。在这些表达器官中,通过构建合适的载体,选择适当的启动子和调控序列可产生比正常水平高得多的重组蛋白。不过,生产系统应尽可能与循环系统隔离,以减少表达产物对宿主动物的影响。

转基因植物及其安全性综述

转基因植物及其安全性综述 一,摘要 介绍目前转基因植物概念、常用的植物转基因方法,就转基因植物的生态安全性进行讨论。 二,正文 转基因植物概念:将人工分离和修饰过的基因导人到生物体基因组中,由于导人基因的表达,引起生物体性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。转基因植物:通过基因转移技术获得的整合有外源基因的植物个体。在过去十多年来,植物学家们已成功地把具有各种新性状的基因转移到了50多种不同的植物上,为农作物育种创造了一个又一个的新品种。 ?每一个植物都有很多基因。基因的本质,就是我们常说的DNA(去氧核糖核酸)。一个基因,在DNA双螺旋结构中占据着一个限定长度的片段。所以要想从供体植物上获得某个决定遗传性状的基囡,只要我们能从供体植物的DNA结构中取出这个基因片段可以了。这个决定遗传性状的基因也称目的基因,将它转化或转移到受体植物上,使它整合到受体植物的染色体上重新组合并使其(目的基因)在再生植株中表达出来,这样就完成了目的基因的传导操作,达到了转基因植物的合成及改造植物性状的目的。 1983年,植物学家首次完成了将一个容易鉴别的抗卡那霉

素基因转移到烟草上的试验,其后代也具有抗卡那霉素的特征。这一开创性的研究成果,为开拓转基因植物的研究与应用展示了广阔的前景。 自此以后,在水稻,玉米,大豆、番茄,马铃薯,烟草,油菜等很多重要的农作物上又得到了转基因植物。如美国孟山都等公司把杀蠋菌的苏云金杆菌的毒素蛋白基因引入到棉花、烟草、番茄和马铃薯等植物上,产生了杀死吃这些作物的蠋幼虫的毒蛋白,培育出了抗虫的棉花,烟草新品种。将毒壳蛋白基因转入苜蓿、黄瓜,烟草等作物,它们可对致命的病毒产生抗性,从而获得了抗花叶病毒感染的抗病植株。 植物转基因方法大致分成两大类,第一类需要通过组织培养再生植株,常用方法有农杆菌介导转化法、基因枪法;另一类方法不需要通过组织培养,目前技术比较成熟的主要有花粉管通道法。 1.农杆茵介导转化法 农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,分根瘤农杆菌和发根农杆菌两种,其细胞中分别含有Ti质粒和Ri 质粒,其上有一段T-DNA,通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中。因此,农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中,但近年来,农杆菌介导转化在一些单子叶植物(尤其是日益作为模式植物的水稻中也已经得到了广泛应用和认可,这是该领域

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