유전공학 학술 논문 제 1 부
유전공학은 1970 년대 분자생물학과 분자유전학의 종합 발전을 바탕으로 탄생한 새로운 생명기술과학이다. 유전 공학은 복잡한 생명 공학이다. 한 생물체의 유전자를 다른 세포로 옮길 수 있으며, 심지어 세균, 동물, 식물의 유전자도 교환할 수 있다. 한 유전자가 다른 세포에 들어갈 때, 그것은 이 세포의 어떤 기능을 변화시킨다. 이 프로젝트는 자연계에 존재하지 않는 재조합 유전자를 창조했다. 제약 업계에 새로운 희망을 가져다 줄 뿐만 아니라 농업에서의 작물 생산량을 높였을 뿐만 아니라 환경오염과 에너지 위기에 대한 해결책을 제공하고 형사사건 조사에도 사용할 수 있다. 유전공학의 현황과 전망은 어떠하며, 어떤 장단점이 있습니까?
키워드: 유전 공학; 발전 상황 발전 전망 유전 공학의 장단점
첫째, 유전공학은
(a) 유전 공학의 개념과 발전
1. 개념
유전공학은 유전자 오려내기 기술과 DNA 재조합 기술이라고도 하며 분자유전학을 바탕으로 분자생물학과 미생물학을 활용한 현대적인 방법으로 미리 설계된 청사진에 따라 체외에서 교잡된 DNA 분자를 구축한 다음 살아있는 세포를 도입하여 생물의 원래 유전적 특징을 바꾸고 새로운 품종을 얻어 신제품을 생산한다.
2. 개발
생물학자들은 1950 년대에 DNA 의 이중 나선 구조를 발견하고, 미시적 차원에서 인간과 다른 생물 유전의 물질 전달체를 더 잘 알게 된 것은 인류 생물학 연구의 중대한 돌파구였다. 1960 년대 이후 과학자들은 생물 유전 유전자의 유전 코드를 해독하기 시작했는데, 간단히 말해서 생물 유전 특징을 통제하는 각 유전자의 뉴클레오티드 서열을 파악하는 것이다. 일부 개별 유전자 뉴클레오티드 서열을 이해하는 것을 바탕으로 인간, 벼 등 중요한 생물의 모든 유전자 지도를 체계적으로 해독하고 해석한다.
(b) 유전 공학 개발 현황 및 전망
1. 개발 현황
(1) 유전공학은 농업에 적용된다. 유전자 공학 방법을 이용하여 특정 유전자를 작물로 옮겨 유전자 변형 식물을 구축하는 것은 병충해, 항역, 보존, 고수익, 양질의 등의 장점을 가지고 있다.
다음은 몇 가지 대표적인 방법을 소개한다.
① 씨앗과 괴경의 단백질 함량을 높이고 식물 단백질에 필요한 아미노산의 비율을 바꾸는 등 농작물 제품의 영양가를 높인다.
② 곤충 저항성, 가뭄 저항성, 침수 방지, 제초제 저항성 등 작물의 스트레스 저항성을 높인다.
③ 생물학적 질소 고정 유전 공학. 곡류 등 비콩과 식물이 뿌리종양균으로 전환되거나 질소고정능력이 있다면 수많은 질소 비료 식물을 대체할 것이다. ④ 식물 2 차 대사 산물 생산량을 증가시킨다. 식물 2 차 대사산물은 세계 의약품 원료의 25% 를 구성한다. 예를 들면 말라리아를 치료하는 키니네, 백혈병을 치료하는 장춘신 알칼리, 고혈압을 치료하는 스코 폴라 민, 마취제로서의 모르핀 등이 있다.
⑤ 유전자 변형 동물 기술을 이용하여 축산업의 새로운 품종을 육성한다.
둘째, 의학에서의 유전 공학의 응용
현재, 유전공학약품을 주도하는 유전공학 응용산업은 이미 세계에서 가장 빠르게 성장하는 산업 중 하나가 되어 전망이 넓다. 유전 공학 약물은 주로 사이토 카인, 항체, 백신, 호르몬, 올리고 뉴클레오티드를 포함한다. 인간 종양, 심혈관 질환, 유전성 질환, 당뇨병, 에이즈, 류머티즘 등 다양한 전염성 질환을 예방하는 데 중요한 역할을 한다. 우리가 가장 잘 아는 인터페론 (IFN) 은 유전공학기술을 이용하여 개발한 다기능 세포인자이다. 임상적으로 백혈병, B 형 간, C 형 간, 다발성 경화, 류머티즘 관절염 등을 치료하는 데 사용되었습니다. 그리고 유전공학이 개발한 에이즈 백신은 임상 검증 단계에 들어가기 위해 시험을 마쳤습니다. 종양을 치료하기 위해 특별히 쓰이는 것일까요? 종양 유전자 미사일? 그것은 또한 가까운 장래에 발전할 것이며, 그것은 목적 있게 종양을 발견하고 죽일 수 있으며, 암을 치료할 수 있게 할 것이다.
셋째, 환경 보호에 유전 공학 응용
공업 발전과 다른 인위적인 요인으로 인한 환경오염은 이미 자연계 미생물의 정화 능력을 훨씬 능가했다. 유전 공학 기술은 미생물이 환경을 정화하는 능력을 향상시킬 수 있다. 미국은 DNA 재조합 기술을 이용하여 방향족, 테르펜, 다환 방향족, 지방탄화수소를 분해하는 4 개의 변종의 유전자를 연결시켜 어떤 변종으로 옮겨 4 종의 유기물을 동시에 분해할 수 있는 변종을 만들었다. 슈퍼 박테리아? 기름때를 제거하면 몇 시간 만에 부유유 중 2/3 의 탄화수소를 완전히 분해할 수 있고, 천연균그루는 1 년이 필요하다. 1990 년대 말에 나온 DNA 재조합 기술은 유전자를 혁신하고, 표현산물의 새로운 기능을 부여하고, 새로운 미생물을 창조할 수 있다. 예를 들어, PCR 기술을 통해 오염 물질을 분해하는 다른 세균의 모든 유전자를 복제한 다음 유전자 재구성 기술을 통해 체외에서 처리하고 재편성하고, 마지막으로 적절한 전달체를 도입할 수 있습니다. 이렇게 하면 초상분해능력을 가진 슈퍼균주를 하나 이상 생산할 수 있어 분해 효율을 크게 높일 수 있다.
(a) 개발 전망
유전자 공학을 응용하여 DNA 기술을 재편성하여 개량한 식량 작물을 육성하는 것은 이미 초보적인 효과를 보았다. 재조합 DNA 기술의 두드러진 특징 중 하나는 생물체가 고유 특성과 전혀 무관한 새로운 기능을 얻을 수 있게 해 생명기술의 혁명적인 변화를 일으켜 대량의 증폭된 세포에서 포유류를 생산할 수 있게 해 준다는 점이다. 이것은 의심할 여지 없이 큰 의미가 있다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 동물명언) 이들 약물의 합성을 통제하는 표적 유전자를 복제해 대장균이나 다른 생물에 옮겨서 효과적으로 표현하면 대량의 유용한 약물을 쉽게 추출할 수 있다. 현재, 이 분야에서는 이미 많은 성공 사례가 이루어졌는데, 그중 가장 두드러진 것은 인슐린의 생산을 재편하는 것이다. DNA 기술의 재구성은 또한 의학 연구의 발전을 강력하게 촉진시켰다. 질병의 임상 진단, 유전병의 유전자 치료, 새로운 백신 개발, 암과 에이즈 연구 등 많은 과학에 영향을 미치고 상당한 성과를 거두었습니다.
(b) 유전 공학의 장단점
1. 유전 공학의 이점
유전병은 아버지나 어머니의 잘못된 유전자로 인해 발생한다. 유전자 스크리닝은 유전자 코딩 오류를 신속하게 진단할 수 있습니다. 유전자 치료의 규칙은 유전자 공학 기술을 이용하여 이런 질병을 치료하는 것이다. 산전 유전자 검사는 태아에게 유전병이 있는지 여부를 진단할 수 있다. 이 선별 방법은 체외 수정의 배아를 진단할 수도 있는데, 처음 이틀 동안은 여전히 8 개 세포 단계에 있다. 방법은 세포 중 하나를 꺼내 DNA 를 추출하고 유전자가 정상인지 여부를 검사한 다음 이 배아를 어머니의 자궁에 이식하여 발육할지 여부를 결정하는 것이다. 태아의 성별도 측정할 수 있다. 유전자 검진은 사람의 유전자 구성을 바꾸지 않지만 유전자 치료는 할 수 있다. 현재 전 세계는 지속 가능한 농업의 발전에 관심을 기울이고 있으며, 농업이 경제적 이득이 될 뿐만 아니라 생태 환경을 파괴하지 않기를 바란다. 유전 공학은 이런 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다. 유전공학은 농작물의 영양성분을 개선하거나 병충해에 대한 내성을 강화할 수 있다. 가축 및 가금류의 성장 속도, 소와 양의 우유 생산량, 육질 및 지방 함량 향상 등을 향상시킬 수 있습니다.
2. 유전 공학의 단점
광범위한 유전자 검진은 일련의 사회적 문제를 야기할 수 있다. 유전자 검진은 의사들이 환자를 더 일찍 더 효과적으로 치료하는 데 도움이 될 수 있지만, 미래의 생활과 취업을 방해할 수 있다. 유전 공학은 무엇을 생산할까요? 살충제? 일부 농작물도 환경에 해로울 수 있다. 그들은 예상치 못한 익충을 죽이고 곤충의 생태 균형에 영향을 줄 수 있다. 유전자 조작 식품은 같은 생물원의 전통식품과는 다르다. 유전적 특성의 변화는 세포 내 단백질의 구성에 영향을 주어 성분 농도의 변화나 새로운 대사물의 형성을 초래할 수 있다. 따라서 독성 물질이 발생하거나 알레르기 증상을 일으킬 수 있다. 어떤 사람들은 심지어 유전자가 인체에서 전이되어 상상할 수 없는 결과를 초래할 수 있다고 의심한다. 유전자 조작 식품의 잠재적 피해는 식품에서 새로운 독소와 알레르겐을 생산하는 것이다. 비 천연 식품으로 인한 기타 건강에 해로운 영향; 농작물에 사용되는 화학 물질은 물과 음식의 오염을 증가시킨다. 제초제에 내성이 생기는 잡초; 질병의 확산은 종 장애를 뛰어 넘습니다. 작물 생물 다양성의 손실; 생태 균형이 맞지 않다.
넷. 끝말
사회과학기술이 발전함에 따라, 유전공학의 발전은 필연적일 것이다. 비록 우리에게 약간의 상처를 가져다 주지만, 그래도 우리에게 많은 이익을 가져다 준다. 그것은 우리에게 새로운 에너지를 제공할 뿐만 아니라 각국의 경제 발전을 촉진시켰다. 따라서 유전 공학을 발전시키는 동시에, 가능한 한 해를 피하고 유익한 방면을 응용해야 한다.
참고 자료:
。
200 1 년 EPO 전 세계 매출은 21..1억 달러, 2002 년 26 억 8 천만 달러, 2003 년 50 억 달러에 달했다. 현재 가장 성공한 유전공학 약물로 생물공학 약품의 가장 큰 단일 품종입니다. EPO 를 사용해 본 환자들은 대부분 기분이 좋으며 치료 과정에서 뚜렷한 부작용이나 기능 장애가 없다. CHO 세포를 재구성하면 EPO 에 대한 수요를 충족하기 위해 생산 규모를 확대할 수 있다.
인슐린 2
192 1 년 만진 등이 인슐린을 성공적으로 추출하여 임상에 적용한 이후 수많은 당뇨병 환자의 생명을 구했다. 2000 년에만 인슐린은 전 세계적으로 약 565,438+000 만 I 형 당뇨병 환자의 수명을 연장시켰다. 1980 년대 초에 인인슐린이 다시 상업현실이 되었다. 1980 년대 후반 유전자 재조합 기술을 통해 인인슐린을 성공적으로 합성하고 대장균과 이스트를 숙주 세포로 인슐린 표현 [7] 을 했다.
국내외 공업화 생산인 인슐린은 미국 예래회사, 덴마크노와 노르드 회사, 프랑스 안반트 회사, 중국 베이징 이간생명기술유한공사, 인슐린 유사체도 이들 4 개국에서만 생산된다. 각 회사마다 단 하나의 강력한 또는 빠른 시뮬레이션 타월을 생산할 수 있다. 주로 생합성인 인슐린의 산업화는 실현하기가 매우 어렵고 성숙한 고밀도 발효기술, 순수화 기술, 공업화 생산 경험이 없는 [8] 은 실현할 수 없다
백신 3 개
인류 역사상 엄청난 생명과 재산 손실을 초래한 여러 전염병이 발생했으며, 백신은 이러한 전염병을 예방하고 소멸하는 과정에서 매우 중요한 역할을 했다. 따라서 백신은 인류 역사상 가장 중요한 발견 중 하나로 평가되었다.
백신은 전통적인 백신 (추가 백신) 과 새로운 백신 (차세대 백신) 또는 첨단 백신 (첨단 백신) 의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 전통 백신에는 주로 약독 백신, 멸백신, 서브 유닛 백신이 포함되며, 신형 백신은 주로 유전공학 백신이다. 백신의 역할도 단순한 전염병 예방에서 질병 예방 또는 치료 (전염병 포함), 예방과 치료 [2] 로 발전했다.
과학기술이 발달하면서 에이즈, 암, 간염 등 인간의 생명을 심각하게 위협하는 질병에 대한 백신 개발이 장족의 발전을 이루었고, 이는 엄청난 기회를 낳고 있다 [9]. 2007 년 전 세계 백신 매출은 6543.8+063 억 달러에 달했다. 메림증권이 발표한 연구에 따르면 글로벌 백신 시장은 654.38+03% 가 넘는 지속적인 성장률로 성장하고 있다. 중국은 백신의 신흥시장으로 국내 백신 시장의 발전 잠재력이 크며 연간 성장률이 15% 를 넘는다.
Vero 세포, BHK2 1 세포, CHO 세포, Marc 145 세포는 세포 배양을 기반으로 한 백신과 항체 약품 생산에서 가장 많이 사용되는 세포로, 이들 세포의 리액터 대규모 배양 기술은 업계의 기술 수준을 뒷받침한다. 현재, 세포 배양과 단백질 표현을 위한 기술 플랫폼을 구축하고 바이오리액터 배경에서 백신 생산을 보완하는 기술들이 국제 백신 산업 연구의 중점이다.
4 항체
기능적으로 볼 때, 항체 는 치료성 항체 와 진단성 항체 로 나눌 수 있다. 구조적 특징에 따라 항체 는 단일 복제 항체 및 다중 복제 항체 로 나눌 수 있습니다. 항체 (WHO) 는 자가 면역성 질환, 심혈관 질환, 전염병, 암, 염증 [10, 1 1] 과 같은 다양한 질병을 효과적으로 치료할 수 있다. 항체 약물의 주요 특징 중 하나는 독성이 낮아 무시할 수 있다는 것이다. 또 다른 장점은 항체 자체가 치료 무기와 약물 수송 도구로 사용될 수 있다는 것이다. 인간화 된 항체 외에도 소분자 약물, 독소 또는 방사성 페이로드와 관련된 커플 링 항체 또한 이론적으로 큰 잠재력을 보여주었습니다. 특히 암 치료 [12].
치료성 항체 는 세계 에서 가장 많이 팔리는 생명 기술 약물 이다. 2008 년에는 치료성 항체 매출이 300 억 달러를 넘어 바이오제약 시장의 40% 를 차지했다. 미국이 승인한 99 종의 생명기술약 중 항체 약이 30 종을 차지한다. 임상 연구의 633 개 생명기술약 중 192 개는 항체 약물로, 치료성 항체 항암과 자기면역성 질환 연구에서 반벽강산 [2] 을 차지했다. 2007 년까지 미국 FDA 가 상장을 승인한 항체 약품은 표 2 [13] 에 나와 있습니다.
참고
장, 손유, 왕. 미국 생물제약산업의 발전과 계시 [J]. 장쑤 과학기술정보 0.2011,1(5):1/Kloc
[2] 왕유동, 오, 오문준. 중국 바이오 제약 산업의 과거, 현재, 미래. 의약생명기술 [J] .20 10,17 (1):1-/kloc-;
오, 왕유통, 오문준. 265438+20 세기 생물공학약물의 발전과 전망 [J]. 제약 생명기술, 2000, 7 (2): 65-70.
주국화, 리,. 현대공업발효제어 (제 2 판) [M]. 화학공업출판사.
[5] Koury MJ, Bondurant MC. 적혈구 생성소는 쥐홍계 전구 세포의 활력과 성숙을 유지한다 [J]. 세포 생리학, 1988, 137( 1):65.
[6] 주조림, 주옥매, 왕효홍. 적혈구 생성소를 재구성하여 요독증 치료에 응용한다 [J]. 중국 종양예방잡지, 2002. 피,1997,89 (/Kloc-)
, 리우,. 인슐린 제제의 최신 연구 진척 개요 [J]. 중국 실용내과 잡지 .2003,23 (1):19-20.
장사각 양건화. 인슐린 및 인슐린 유사체의 진행 및 응용 [J]. 약학 전문론 .2005,14 (11): 21
서위량. 바이오제품 공급망 최적화 및 공급 리드 타임 단축 연구-그람소 스크 (중국) 백신부의 사례 분석 (석사 학위 논문) 을 근거로 합니다. 상하이 교통대학, 2005.
[10] Presta LG. 분자공학 및 치료성 항체 디자인 [J].Curr Opin Immunol, 2008, 20(4): 460.
[1 1] 리우 XY, Pop LM, Vitetta ES. 엔지니어링 치료성 단일 복제 항체 [J]. 면역학 리뷰, 2008 년, 222: 9.
진지남. 항체 기반의 중국 바이오 제약 산업화 전망. 중국 의학 생명 공학 [J]. 2007, 1( 1): 2.
에, 대명 진,. 항체 약물의 현황과 발전 추세 [J]. 생명기술. 2009, 1 (3): 49.
"유전 공학 학술 논문" 을 읽는 사람들은 또한 다음과 같이 읽습니다.
1. 고등학교 생물학 선택 과목의 3 가지 유전 공학 지식 포인트 요약
2. 고 2 생체유전공학 지식점을 빗질하다.
농업 생산에서 유전 공학의 응용에 대해 이야기하기.
식물 엽록체 유전 공학의 발전 분석
5. 채소 재배 학술 논문