基因工程作业综述
基因工程综述

基因工程综述第一篇:基因工程综述植物基因工程技术及其应用进展摘要:近几年来植物基因工程的研究进展十分迅速。
在植物抗病、抗虫、抗除草剂和改变植物的某些成份方面都巳得到不少转基因植株,有的巳经建成了品系。
为提高作物的产量、抗逆能力、改进它们的品质,进行快速、优质、稳产的良种选育提供了一条全新的诱人的途径,将给人类社会带来一场深刻的变革,我们有必要了解植物基因工程的概念、原理、技术程序,以及在农业、工业等方面的应用和进展情况。
关键词:植物基因工程原理技术程序应用进展正文(一)植物基因工程是近几年发展起来的分子生物技术。
基因工程是按照人们的意愿,把一种生物的有用基因提取或合成出来,在生物体外对DNA分子进行剪切、拼接、修饰和重新组合,然后转移到受体细胞内进行组织培养和无性繁殖,在受体细胞内复制并得到表达,产生受体细胞新的遗传性状,产出人类所需的基因产物。
利用植物基因工程技术,改良作物蛋白质成分,提高作物中必需的氨基酸含量,培育抗病毒、抗虫害、抗除草剂、抗盐、抗旱等抗逆境植株,有的已建立了品系,为快速培育优质、高产的良种开辟一条全新途径,并展示了植物基因工程在未来农业生产中的诱人前景。
1、目的基因的获取开展植物基因工程的工作,首先必须取得目的基因。
获取目的基因的途径有直接分离和人工合成法。
1.1目的基因的分离直接分离是用在核苷酸序列中具有特定切点的DNA限制性内切酶将供体细胞中含目的基因的DNA片段切取分离出来。
1.2人工合成基因目前人工合成基因的方法主要有:一是以目的基因转录成的mRNA 为模板,反转录成互补的单链DNA,然后在酶的催化下合成双链DNA,而获得所需要的基因。
另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列,推测出相应mRNA序列,然后按照碱基互补配对的原则,推测出它的结构基因的核苷酸序列,再通过化学方法以四种脱氧核苷酸(dNTA)为原料合成目的基因。
三是通过DNA序列自动测序仪对提出的目的基因进行核苷酸序列分析,采用聚合酶链式反(PCR)技术,快速、简便地扩增目的基因的DNA片段。
基因工程技术综述

科学家赋予了转基因生物某些特殊形状,如抗虫、抗旱、抗冻、生长快、植株健壮 等等。增强了它们的生存竞争能力,有可能使它们成为“入侵的外来物种”,威胁生 态系统中其他生物的生存。 导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交,从而 重组出对人类或其他生物有害的病原体。 转基因植物的外源基因,还有可能通过花粉传播到同类植物身上进行授粉,造成众 多非转基因植物受到基因污染。 4.3 转基因技术与食品安全 担心出现滞后效应,担心出现新的过敏源,以及营养成分会有很大改变。 转基因技术是一项具有划时代意义的手段。它可以使得各种物种间跨越生殖隔离 而进行基因交流,从而可以重组出具有许多优良性状的物种;同时还可以人工设计和 构造具有特定性状的基因。但是,转基因技术还存在着许许多多的安全性问题,对人 类的生存和发展具有潜在的威胁,因此转基因技术的推广需要慎之又慎。 参考文献; [1] 童克中.基因及其表达.北京:科学出版社,2001.
(1) 从生物有机体复杂的基因组中,分离出带有目的基因的 DNA 片段;或者人工合成目的基 因。
(2) 在体外,将带有目的基因的 DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择标记的载体分子上,
形成重组 DNA 分子。
(3) 将重组 DNA 分子引入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞)。 (4) 带有重组体的细胞扩增,获得大量的细胞繁殖体。 (5) 从大量的细胞繁殖群体中,筛选出具有重组 DNA 分子的细胞克隆。 (6) 将选出的细胞克隆的目的基因进一步研究分析,并设法使之实现功能蛋白的表达。
转基因技术综述 摘要:兴起于上世纪 70 年代的转基因技术越来越受到人们的关注,因此很有必要对转 基因技术的原理、操作、应用及其意义进行学习和了解。 关键词:转基因技术、原理、操作。 引言:人类首次发现基因距今已有 100 多年,这 100 多年来有关基因的技术取得了长 足的进步,如今最受分子生物学界欢迎的无疑是转基因技术的研究。转基因技术出现 于上世纪 70 年代,当时美国斯坦福大学的学者首次在体外进行了 DNA 的改造研究, 他们把 SV40(一种猴病毒)的 DNA 和 X 噬菌体 DNA 分别切割,又将两者联系在一起, 成功地构建了第一个体外重组的人工 DNA 分子,转基因技术由此兴起。在历经科学家 们数十年的研究和发展后,目前转基因技术已经有了很大的发展和一些商业应用,例 如:转基因水稻、抗虫棉、青霉素的量产、进行基因诊断和基因治疗等。下面就来具 体的介绍转基因技术的具体内容。 1 转基因技术
基因工程综述

基因工程综述班级:生物技术姓名:林治淮学号:1102021046 摘要:基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。
关键词:基因工程研究进展研究领域基因工程是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。
它克服了远缘杂交的不亲和障碍。
基因工程自20世纪70年代兴起之后,经过20多年的发展历程,取得了惊人的成绩,特别是近十年来,基因工程的发展更是突飞猛进。
基因转移、基因扩增等技术的应用不仅使生命科学的研究发生了前所未有的变化,而且在实际应用领域──医药卫生、农牧业、食品工业、环境保护等方面也展示出美好的应用前景。
1.基因工程与医药卫生目前,基因工程在医药卫生领域的应用非常广泛,主要包括以下两个方面。
在药品生产中,有些药品是直接从生物体的组织、细胞或血液中提取的。
由于受原料来源的限制,价格十分昂贵。
用基因工程方法制造的“工程菌①”,可以高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。
如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等。
基因工程药品是制药工业上的重大突破。
胰岛素是治疗糖尿病的特效药。
一般临床上给病人注射用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取,每100 kg胰腺只能提取4~5 g胰岛素。
用这种方法生产的胰岛素产量低,价格昂贵,远远不能满足社会的需要。
1979年,科学家将动物体内能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌内表达获得成功。
兰花抗病毒基因工程研究进展(综述)

关键 词:兰花 ;抗病毒 ;基 因工程 ;研究进展
Do: 036  ̄is.0 97 9 . 1.1 2 i1 . 9 . n10 —7 1 0 0 . 2 9 s 2 00 中图分类号 :¥ 8 _lQ 8 62 ; 7 3 文献标识码 :A 文章编号 :10 —7 12 1)109 ・5 0 97 9 (0 00 —0 20
究者普遍 关注的焦点。本文综述 目 前抗 兰花病毒研究 q应用的各种 抗病毒基 因工程 策略 ,包括病毒来源基 因 - 中的外壳蛋 白基 因和运动蛋 白基 因介导的抗性策略 , N R A介导的抗病毒策略 , 植物 自身的抗病毒基因介 导的
抗性 策略 ,利 用多基 因介导的抗 性策略,以及抗体基 因介导的抗性策略等。最后 对兰花抗病毒基 因工程的发
K y wo ds: o c i a t— iu ; e e i n n e i ; e e r hpr g e s e r r h d; n iv r s g n t e gi e rng r s a c o r s c
a tb dy me it d e itnc sr tg a d O n Fi a l, p o p c i t d v l p nt n n i o ・ d ae r ssa e ta e y n S o . n l y r s e t n he e e o me a d a pl ai n o r h d a t— iu e ei n i e rn spu o wa d. p i to fo c i n ivr sg n tce g n e g i t r r c i f
a d e p o ai n o r h d vr s d s a e r v nto nd c n r lo e tc no o is ne wa o n x l r to f o c i iu ie s sp e e i n a o to fn w e h l g e , w yst ma e e r h r a ebe o h o u fwi e pr a o c r . n t i a r t e c re ta t— i s nyr s a c e sh v c me t ef c so d s e d c n e n I h sp pe , h u r n niv r u r s a c n o c i so a i u nt vr sa p ia i n fg n tce g ne rn tae i si u e e r h i r h d fv ro sa i iu p lc to so e e i n i e g sr t g e ss mma ie — i rz d, wh c n l d s po sb e s u c s o h i s c a r ti e e h i h i c u e s i l o r e f t e v r o t p o en g n ,t e mov me tpr t i ne a d u e n o e n ge n g ne me i td r ssa c tae y e — d ae e it n e sr t g ,RNA- d ae n iv r lsr tgis l n st m s l e n ivr l me i td a t— ia tae e ,p a t he e v s a t— ia
酵母基因工程技术的综述与进展展望

酵母基因工程技术的综述与进展展望引言:酵母是一类常见的真核生物,广泛存在于自然界中。
由于酵母具有独特的细胞结构和代谢特性,成为许多科学研究的理想模型生物。
基因工程技术的发展使得研究者们能够通过编辑和改造酵母的基因组,来实现多种生物学和应用学的目标。
本文将对酵母基因工程技术的现状进行综述,并展望未来的发展前景。
一、酵母基因工程技术的发展历程酵母基因工程技术的研究始于20世纪70年代。
最早的酵母基因工程是通过改变酵母细胞的遗传背景,来研究基因功能。
而后,随着重组DNA技术的引入,酵母基因工程迅速发展起来。
1981年,科学家们成功地将人类基因插入到酵母细胞中,这是一个重大突破。
随后的几十年间,酵母基因组测序的完成以及基因敲除和基因重组技术的发展进一步推动了酵母基因工程技术的成熟。
二、酵母基因工程技术的应用领域1. 功能基因组学研究:通过酵母基因组的全面敲除和突变,可以研究基因的功能和相互作用。
这有助于更好地理解酵母细胞的生物学过程,也有助于揭示生物学中的一些基本原理。
2. 药物筛选和开发:酵母作为模型生物,在药物筛选和开发领域具有重要地位。
通过构建酵母表达外源蛋白的系统,可以进行大规模的化合物筛选,以寻找新的药物靶点和治疗方法。
3. 工业应用:酵母在生物技术和食品工业中具有广泛的应用。
例如,酵母可以被用于生产酒精、酵母提取物和酵母蛋白等。
通过基因工程技术改造酵母菌株,可以增加产量和改良产品的品质。
三、酵母基因工程技术的挑战与限制尽管酵母基因工程技术在许多领域中取得了显著进展,但仍然面临一些挑战和限制。
1. 基因组稳定性:酵母细胞往往会发生基因组重排和位点突变等现象,这导致基因敲除和基因重组等操作的结果不一致。
因此,在酵母基因工程中,确保基因组的稳定性仍然是一个关键问题。
2. 效率和选择性:目前的酵母基因工程技术中,基因敲除和基因重组等操作的效率相对较低,并且选择性也较差,这限制了其在实际应用中的广泛推广。
2021近年来花生基因工程研究新成果综述范文2

2021近年来花生基因工程研究新成果综述范文 花生(Arachishypogaea L.)是世界主要油料作物,也是重要的植物蛋白来源,其种子含脂肪50%左右,含蛋白质约 25%.花生原产南美,其种植地区主要分布在亚洲、非洲和美洲,其中亚洲约占 60%,非洲约占 30%,美洲约占 5.5%.中国是世界第一花生生产和消费大国,与国内其他油料作物相比,花生在单产、含油量、单位面积产油量、种植效益、国际竞争力等方面具有明显的优势,使之成为最具发展潜力的油料作物之一。
稳定提高花生产量,改进花生抗逆性和营养品质,是花生遗传改良的重要方向与目标。
基因工程为利用更广泛的基因资源进行花生遗传改良提供了新的手段,可以通过外源基因导入及遗传调控技术途径提高花生的抗逆性和改良花生的营养品质,同时,花生基因工程技术的发展也显示出花生在生物反应器方面的潜在应用价值. 许泽永等(2007)曾对转基因花生研究进展进行了评述,近年来,在花生再生体系的研究取得较大进展的基础上(Chuet al., 2008a; Bhatnagar et al., 2010),在利用基因枪、农杆菌介导的目的基因遗传转化方面又有许多新的研究报道,常用的转化方法主要有三类,一是基因枪法转化胚性愈伤组织,通过体胚发生途径分化再生;二是农杆菌介导转化胚小叶、子叶(节)或胚轴外植体,通过体胚发生或器官发生途径分化再生;三是农杆菌介导转化茎尖外植体,直接发育成苗.目的基因主要包括提高对病毒、真菌、干旱、抗除草剂等抗性基因,在降低过敏原、高油酸等营养品质改良和生物反应器生产免疫产品等方面也开展了应用研究.本文结合本实验室的相关研究工作,根据转化的目的基因类型,对近年来花生基因工程研究新进展进行综述,并对不同的转化方法及其效果进行比较分析,以助花生基因工程研究工作的进一步深化. 1花生的遗传转化方法 1.1基因枪法 Ozias-Akins等(1993)利用基因枪法将含CaMV35S 启动子的 hph 载体转化花生幼胚,轰击后 4~5 周在含5~10 mg/L 潮霉素的培养基上筛选 2 轮选择抗性愈伤,再通过20 mg/L 潮霉素液体培养基筛选,Southern 杂交证实了 hph 基因的整合,转化率(转化细胞系/ 轰击愈伤数)为 1%.后续该实验室利用该体系进行了多次遗传转化方法改进及应用,建立了基因枪转化重复发生胚性组织的方法。
植物寄生线虫生物防治和抗线虫基因工程综述

Z HANG hqn S iig RE e b n W ANG a N W n ig Hu HUANG u s e g J nh n 。
f S ae Ke oe h oo y L b r tr o o ia o / I si t fT o ia tt y Bitc n lg a o ao yf rTr pc lCrp l n t u e o r p c t l Bis i n e a d Bi tc n l g ,CATAS o ce c n oe h oo y ,Ha k u 7 01 io 5 1 1
植物寄生线虫生物防治和抗线虫基 因工程综 述①
张世 清 任 文彬 王 华 黄俊 生 ②
c 带业赫热量技研所海 市5。 ・国 农科院 术究 口 7・ 荤热 学 带物 中 生 ’ ’。 ;
2 中 国热 带农 业科 学 院环境 与植 物保 护研 究所 海 南儋 州 5 13 ) 7 77
1 1 线 虫天 敌真 菌 .
毒 ,仅 次于真 菌病 害 ,同时它能 使 真菌 和细菌 易 于
侵染 植物 ,是 诱发 植物 病 害 的重 要原 因之 一 。危害 最 为严 重 的多属 习居 型 内寄生线 虫 ,尤 以根结 线虫
基因工程文献综述

摘要目前也来越多的转基因食品涌现,走向普通百姓的餐桌,民以食为天,其安全性评价显得至关重要。
本文主要对转基因食品的安全评价的原则和内容做一简要综述,并综述当前我国对转基因食品的安全管理及建议。
在加强研究评价的基础上,严格加强安全管理才是有效的解决途径。
关键字转基因食品安全,评价原则,管理,一、前言转基因食品(Genetically Modified Foods,GMF)是指利用现代分子生物技术,将某些生物的基因转移到其他物种中去,改造生物的遗传物质,使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变,以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。
转基因食品是利用新技术创造的产品,也是一种新生事物,人们自然对食用转基因食品的安全性有疑问。
目前,随着转基因食品的快速发展,转基因食品的安全性评价日益受到各国人们的广泛关注,科研人员也做出了很多的努力来进行安全性评价方面的研究,对转基因食品的安全管理逐渐形成了一些得到普遍认可的评价原则和评价内容。
二、研究内容世界上第一个商品化的转基因食品是1994年美国政府批准的转基因延熟西红柿。
美国科学家首先将一种能抑制西红柿体内软化酶的基因移植到西红柿细胞内,培育成了耐贮转基因延熟西红柿,它的生长期比普通西红柿长一周,可一直长到变红至成熟,达到必要的糖分和酸度再采摘,这样的西红柿可被运输到美国各地而不腐烂。
至此,转基因产品获得迅猛发展。
从转基因技术诞生时起,人们就对转基因食品引发的各种问题展开了旷日持久的争论,转基因作为一种新兴的生物技术手段,它的不成熟和不确定性,必然使得转基因食品的安全性成为人们关注的焦点。
转基因食品安全性生物安全,广义指在一个特定的时空内,由于自然或人类活动引起的外来物种迁入,由次对当地其他物种和生态系统造成改变和危害;而狭义生物安全主要是通过基因工程技术产生的遗传工程体及其产品所带来的种种有害影响。
转基因生物可以在农业产量、抗逆性(包括抗病、抗虫、抗寒、耐盐碱、抗除草剂等)和营养品质等方面较传统作物品种有显著改进,并且还能大大降低生产成本。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基因工程期末论文动物基因工程疫苗的研究进展摘要:原核生物分子遗传学和DNA重组技术的日新月异,不仅在动植物、农作物的高产、优质、抗逆性上的选育,而且在生产新型药物、疫苗、和基因治疗等研究上做出了贡献,促进了技术的发展和完善。
动物基因工程疫苗的发展就是其中之一,本文将就基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、转基因植物可食疫苗、抗独特型疫苗等技术发展方向及进展情况作以综述。
关键字:动物;基因工程;疫苗;研究进展疫苗发展已将近有200多年的历史,在动物传染病防控中起着非常重要的作用。
然而由于一些病原微生物所具有的特殊性质,导致安全疫苗研制困难重重。
随着基因工程的出现,它极大地开阔了人们的视野,促进了动物疫苗类生物制品的飞速发展。
基因工程疫苗是指利用分子生物学方法对病原微生物的基因组进行改造,分离出病原的保护性抗原,降低其致病性,提高免疫原性,或者将病原微生物基因组中的一个或多个对防病、治病有用的基因克隆到无毒的原核或真核表达载体上制成的疫苗。
接种于动物,使其具有免疫力和对感染性疾病的抵抗力,从而达到防控疾病的目的,提高其成活率及保证健康。
按照疫苗的构成和研发方法大致分为传统疫苗和基因工程疫苗或新型疫苗。
一传统疫苗传统疫苗, 即利用病变组织, 鸡胚或细胞增殖病毒来制备灭活疫苗和人工驯化弱毒疫苗,用培养基培养完整的细菌制备灭活疫苗和人工驯化弱毒疫苗。
在过去动物传染病的预防和控制中发挥了重要作用,解决了生产中的许多燃眉之急,但这两种疫苗均存在一定程度的缺陷。
灭活疫苗生产成本高,免疫保护期短,而且需要反复多次接种;人工驯化弱毒苗尽管诱发的免疫保护优于灭活苗,但存在毒力回复。
而且传统疫苗的研制和生产主要是通过改变培养条件, 或在不同寄主动物上传代使致病微生物毒性减弱, 或通过物理、化学方法将其灭活来完成的。
随着人类知识的不断进步, 传统疫苗的局限性也日益显露出来:(l) 动物和人类的病毒需要在动物细胞中培养, 这使得疫苗生产的成本很高; (2) 疫苗中的致病物质在疫苗生产过程中有可能没有完全杀死或充分减毒, 这会导致疫苗中含有强毒性致病物质,进而使得疾病在更大的范围内传播; (3) 减毒菌株有可能会发生突变;(4) 有些疾病(例如艾滋病)用传统的疫苗防治收效甚微。
因此,世界各国学者都致力于研制更安全、高效、廉价的新型疫苗。
随着分子遗传学、分子生物学和基因工程技术的快速发展,新一代动物传染病疫苗——基因工程疫苗也应运而生。
二基因工程疫苗与传统疫苗相比,基因工程疫苗具有安全性好、生产成本低、可以大规模廉价生产、利用活载体可以制成多价联合疫苗、热稳定性好、易于区分免疫动物和自然感染动物等优点。
因为基因工程疫苗除去病原体的无效和致病成分,只保留能引起免疫保护作用的成分;检测原始病毒中含有而基因工程疫苗中没有的病毒蛋白的抗体就可以方便地从免疫物中区分出原始毒感染者,防治尚无疫苗的疾病。
目前基因工程疫苗根据其研制的技术路线和疫苗的组成不同,可分为五大类:基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、转基因植物可食疫苗、抗独特型疫苗。
2.1 基因工程亚单位疫苗基因工程亚单位疫苗(Subunit vaccine)又称生物合成亚单位疫苗或重组亚单位疫苗,指只含有病原体的一种或几种抗原,而不含有病原体的其他遗传信息成分。
原则上讲, 用这些疫苗接种动物,都可使之获得抗性而免受病原体的感染。
在研制亚单位疫苗时,首先要明确编码具有免疫原活性的目的DNA片段,一般选择病原体表面糖蛋白编码基因,而对于易变异的病毒(如A型流感病毒)则可选择各亚型共有的核心蛋白基因序列。
其次,还必须选择合适的表达系统用来表达基因产物,表达系统主要有大肠埃希氏菌、酵母、昆虫细胞、哺乳类细胞、转基因动植物等。
迄今为止已研制出的亚单位疫苗,有预防病毒性和细菌性疾病的,也有激素类的亚单位疫苗。
比较成功的重组亚单位疫苗有人乙型肝炎病毒亚单位疫苗(酵母表达),口蹄疫病毒亚单位疫苗,牛瘟单位疫苗,猪细小病毒亚单位疫苗等。
2.2 基因工程活载体疫苗活载体疫苗(Live recombinant vaccine)是非致病性微生物通过基因工程的方法使之表达某种特定病原物的抗原决定簇基因,产生免疫抗原性,也可以是致病性微生物通过基因工程的方法修饰或去掉毒性基因,但仍保持免疫原性。
在这种疫苗中,抗原决定簇的构象与致病性病原体抗原的构象相同或者非常相似,活载体疫苗克服了常规疫苗的缺点,兼有死疫苗和活疫苗的优点,在免疫效力上很有优势,主要有基因突变疫苗和复制性活载体疫苗两种。
2.2.1基因突变疫苗这类疫苗是人为地将病原体的某个或某些基因全部或部分删除,使其毒力下降,不再引起临床疾病,但仍能感染宿主并诱发保护性免疫力。
这种基因缺失的病毒作为疫苗的突出优点是不易返祖而重新获得毒力。
缺失的基因可作为一种遗传标志用于建立鉴别诊断方法。
虽然,到目前为止这类疫苗中成功的例子还不多,但的确是研制疫苗的一个重要方向。
2.2.2复制性活载体疫苗这类疫苗以非致病性病毒(株)或细菌为载体来表达其他致病性病原体的抗原基因,在被接种的动物体内,特定免疫原基因可随重组载体复制而适量表达,从而刺激机体产生相应的免疫抗体,根据载体不同分为:病毒活载体疫苗和细菌活载体疫苗。
病毒活载体疫苗利用低致病力的病毒作为载体,将其它病原的主要保护性抗原基因插入到载体基因组的非必需区形成新的重组体,在同源或兼容性好的启动子驱动下随载体的复制表达插入的外源基因。
细菌活载体疫苗是指将病原体的保护性抗原或表位插入细菌基因组或质粒使其表达。
研制活载体疫苗,必须注意人用疫苗和畜禽用疫苗的区别,人用疫苗的焦点是安全性,畜禽用疫苗除安全性外还要考虑成本效益。
选择理想的载体是活载体疫苗研制及应用成功的关键,目前常用的有痘病毒,疱疹病毒和腺病毒。
2.3 核酸疫苗核酸疫苗(nucleic vaccine)又名基因疫苗(gene vaccine)或DNA疫苗(DNA vaccine),是一种或多种抗原编码基因克隆到真核表达载体上,将构建的重组质粒直接注入到体内而激活机体免疫系统, 因此也有人称之为DNA免疫。
它所合成的抗原蛋白类似于亚单位疫苗, 区别只在于核酸疫苗的抗原蛋白是在免疫对象体内产生的。
研究发现, 对肌肉直接进行DNA 注射能够得到表达的蛋白产物, 并指出这可能为发展疫苗提供了新的途径。
有学者将携带流感病毒核心蛋白编码基因的质粒注入小鼠肌肉, 使小鼠产生了对多种流感病毒的免疫保护, 开辟了基因疫苗研究的新时代。
目前已有多种分别针对艾滋病、流感、癌症等疾病的基因疫苗进入临床试验阶段, 针对狂犬病、猪瘟、麻疹和过敏等各种疾病的基因疫苗研究也在进行中。
2.4 合成肽疫苗合成肽疫苗(Synthetical peptide vaccine)也称表位疫苗(Epitope vaccine),是用化学合成法人工合成类似于抗原决定簇的小肽(约20-40个氨基酸)。
合成肽疫苗分子是由多个B细胞抗原表位和T细胞抗原表位共同组成的,大多需与一个载体骨架分子相偶联。
合成肽疫苗的研究最早始于口蹄疫病毒(FMDV)合成肽疫苗,主要集中在FMDV的单独B细胞抗原表位或与T细胞抗原表位结合而制备的合成肽疫苗研究。
但合成肽疫苗应用效果不太明显,分析免疫效果不佳的原因主要有:(1)疫苗缺乏足够的免疫原性,很难如蛋白质抗原那样诱导集体的多种免疫反应;(2)B细胞和T细胞抗原表位很难发挥协同作用;(3)缺乏足够多的B细胞抗原表位的刺激。
针对提高合成肽疫苗的免疫还原性,研究人员进行了许多实验,如独特型肽疫苗、热休克蛋白—肽复合体疫苗等。
一般来说单独的抗原决定簇的免疫原性较弱,所以通常要与载体偶联,或以融合蛋白的形式进行免疫, 还可以与细胞因子一起连用,以提高免疫原性。
2.5 转基因植物可食疫苗转基因植物可食疫苗(Transgenic plants edible vaccines)是利用分子生物学技术,将病原微生物的抗原编码基因导入植物,并在植物中表达出活性蛋白,人或动物食用含有该种抗原的转基因植物,激发肠道免疫系统,从而产生对病毒、寄生虫等病原菌的免疫能力。
与常规疫苗相比较,转基因植物疫苗具有独特的优势:(1)可食用性,使用方便;(2)生产成本低廉,易大规模生产;(3)使用安全,没有其他病原污染;(4)转基因植物能对蛋白质进行准确的翻译后加工修饰,使三维空间结构更趋于自然状态,表达的抗原与动物病毒抗原有相似的免疫原性和生物活性;(5)投递于胃肠道粘膜表面,进入粘膜淋巴组织,能产生较好的免疫效果。
目前,国外已有将乙型肝炎病毒表面抗原(Hb-sAg ) 、变异链球菌表面蛋白(SPaA)、大肠杆菌热敏肠毒素B亚单位(LTB)、霍乱毒素B亚单位(CTB)、狂犬病病毒糖蛋白、传染性胃肠炎病毒(TGEV)、口蹄疫病毒(FMDV)、兔出血病病毒(RHDV)在植物中表达的报道,国内在转基因植物可食疫苗方面的研究的报道甚少。
2.6 抗独特型疫苗抗独特型疫苗(anti-idiotypic vaccine) 是免疫调节网络学说发展到新阶段的产物。
抗独特型抗体可以模拟抗原物质, 刺激机体产生与抗原特异性抗体具有同等效应的个体, 由此制成的疫苗称为抗独特型疫苗或内影像疫苗(internal image vaccine) 。
抗独特型疫苗有许多优点:(l) 可以不接触活的病原微生物及其组成成份, 因而很安全; (2)用杂交瘤细胞在体外产生大量单克隆抗独特型抗体比较容易, 花费小, 生产周期短.浓缩纯化简单便;(3) 抗独特型疫苗较非活化病毒能诱导更多的活性T 、B 细胞反应; (4) 抗独特型疫苗对新生儿有特别价值;(5) 抗独特型疫苗仅启动其携带内影像抗原决定簇的抗体反应;(6) 能模仿选择性抗原决定簇使其被工程化。
同时, 独特型疫苗也存在的许多问题;(l) 最困难的是在很多可能的抗独特型抗体中选择特异的抗独特型抗体,(2) 很难预防抗独特型疫苗产生免疫反应或免疫耐受,( 3) 抗独特型抗体是异种蛋白, 重复免疫人可致血清病,( 4) 抗独特型疫苗免疫还不能提供完全的保护,( 5) 由于抗独特型网络的复杂性, 当一些抗独特型抗体活化保护性免疫时, 另一些抗独特型抗体可能启动病理性反应。
抗独特型疫苗的研究也愈来愈受到专家们的注意,相信不久这些问题将会被一一解决。
三小结自70年代末期开始基因工程疫苗研究以来, 已取得了令人瞩目的成果,。
目前有猪狂犬病疫苗和预防幼畜腹泻的致病性大肠杆菌菌毛疫苗已经投产销售。
痘苗载体多价苗和兽用狂犬病等基因工程疫苗已进行了临床试验, 可望不久投放市场销售。
近期有希望研制成功的还有牛曼氏血吸虫病、鸡球虫病、鸡传染性法氏囊病、犬疽热、新城疫、火鸡流感、牛白血病等基因工程疫苗。