생물 의학 논문-의학에서의 합성 생물학의 응용
생물 의학 논문 요약
요약: 합성생물학은 공학이론의 지도 아래 0 부터 자연생물체계를 계획하고 개조하는 것이다. 새로운 생물학적 부품, 모델, 시스템을 동시에 만들 계획입니다. 합성생물학은 자연학과가 어느 정도 발전하여 형성된 새로운 학과로 의학에서 현저한 성과를 거두었다. 이 글은 항말라리아 약물 전구체 아르테 미시 닌, 항암제 전구체 삼나무 디엔, 합성생물학학과를 이용해 프로젝트 세포에서 지방알코올, 산, 고급 알코올을 생산하는 방법의 연구 진척을 종합적으로 서술하고 있다. 또한, 몇 가지 주요 합성 생물학 관련 조치는 엔지니어링 세포의 구조 조정과 진화를 크게 가속화하고 건축 제조 분야에서 사용되는 새로운 효용 세포에 편리하게 적용할 수 있는 것을 제공한다.
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키워드: 합성 생물학; 유전자 모듈 의학
소개하다
최근 몇 년 동안 합성생물학의 발전 속도가 크게 향상되어 특색이 뚜렷한 탐구의 본질과 응용 분야를 점차 창조하였다. 탐색 및 구현의 핵심은 (1) 새로운 생물학적 요소, 구성 요소 및 시스템 계획 및 구축입니다. (2) 기존 자연 생물 시스템을 재 계획한다. 2009 년 미국 의학과의 지도하에 12 명의 각 업종의 학사로 구성된 IDR 팀이 설립되어 합성생물학의 방향과 학제 간 상황을 연구했다. 합성생물학학과는 컴퓨터, 물리학, 공학, 생물학을 하나로 모으는 교차 학과로, 재구성을 통해 환경, 의학, 인민건강, 자원 등에 적용될 수 있다.
합성생물학 학과는 어느 정도 공학과학과 생물학 학과의 진보로 형성된 것이다. 인간 게놈의 완성과 다양한 형태의 생물 게놈이 미지의 서열을 결정하고 대량의 후게놈 작업을 통해 생물 데이터의 축적을 천문 수준으로 끌어올렸다. 그러나 기존 데이터 마이닝은 여전히 삶의 특성에 대한 심층적 인 탐구에 국한되어 있으며 삶의 내부 작업 방식을 탐구하고 분석하기가 어렵습니다. 합성생물학이라는 학과는 바로 이런 환경에서 형성된 것이다. 상향식으로 생활행위를 구축한 후, 그 독특한 각도에서 생활을 해석하여 생활의 합리적인 계획과 혁신을 위한 기초를 제공한다. 최근 몇 년 동안 전 세계적으로 게놈 측정을 위한 미지의 서열과 합성 단위가 설립되어 품질이 우수하고 저렴한 서비스를 제공했다. 우수한 미지의 서열의 게놈 측정과 합성 조치는 합성생물학 학과에서 신생명 조합의 계획과 기능 세포 구축의 단순성을 촉진시켰다.
인간의 건강, 자원, 조건에 대한 엄청난 수요도 합성생물학의 빠른 발전을 촉진하는 것이 중요하다. 효용 유전자 모델은 유전자 성분이 프로젝트 요구에 따라 유기적으로 재편하고 통합할 때 나타난다. 게다가 기존 바이오네트워크를 이용해 새로운 효용 유전자 모델을 도입해 천연 세포가 합성할 수 없는 것이 합성 부분에서 크게 발전했다는 것을 보여준다. 이제 의학 분야에서 사용되는 합성생물학 과목을 분석해 보겠습니다
1 Artemisia annua 디엔의 생합성
제이. 코스린은 프로젝트 세포에서 말라리아 내성을 생산하는 전구체 알테미시아를 탐구하는 것이 정말 고전적이다. 알테미시아 합성 패턴에 대한 중요한 새로운 유전자 데이터를 생산한 후 코스린 팀은 2003 년 대장균에서 아르테미시아를 생산하는 또 다른 방법을 성공적으로 연구했다. 이런 합성 방법은 두 가지 형식으로 나뉜다. 첫 번째는 아세틸렌보조효소 A 를 기초로 메틸 요산에 의해 IPP 를 생성하는 것이다. 이는 원래 대장균의 G3P 와 아세틸산산으로 만든 이소프렌 초인산법에서 벗어나 세포 대사가 새로운 방식으로 이소프렌 초인산 분자를 형성하여 하류 제조 방법에 충분한 기질 분자를 제공할 수 있게 한다. 두 번째 형식은 C5 이소프렌 초인산부터 이소프렌 사슬이 C 15 의 FPP 를 형성하여 ADS 효소의 작용으로 쑥우레탄을 생성하며 최대 생성량은 122mg/l 에 이른다. 상류 패턴과 하류 패턴은 모두 진핵 생물의 대사 패턴에서 비롯된다. 원핵 대장균에서 코드를 개선하고 개조하여 필요한 물품을 성공적으로 만들어 생물을 만드는 새로운 방법을 개척했다.
2006 년, Keasling 팀은 효모를 숙주, 내원성 아세틸렌효소 A 에서 FPP 경로의 핵심 유전자를 올리거나 내리고 유전자 최적화 외원 모듈을 도입하여 아르테 미시 닌 생산량의 안정적 증가를 성공적으로 달성했다. 내원성 유전자 인상에는 두 가지 방법이 있다. 하나는 tHMGR 효소 유전자와 같은 유전자의 사본 수를 늘리는 것이고, 다른 하나는 ERG 시리즈 유전자와 같은 유전자 표현을 전사 인자를 통해 올리는 것이다. 내인성 유전자 하향 조절은 유전자 녹아웃의 방법이다. 합성경로에 참여하는 유전자를 일련의 미세 조정함으로써 생산량이 153mg 에 달합니까? L- 1 은 과거에 보도된 디엔 분자 생산량의 500 배이다.
이를 바탕으로 연구팀은 합성 단백질 받침대를 설계하여 대장균의 상류 모듈인 아세틸렌효소 A 부터 메틸산까지의 합성 노선을 최적화했다. AtoB, HMGS, tHMGR 의 세 가지 반응성 효소는 단백질 받침대를 통해 서로 다른 분자 비율로 결합되어 중간 대사산물 축적으로 인한 합성 효율 저하와 숙주 독성 부작용 문제를 해결한다. 구체적인 메커니즘은 높은 동물 세포에서 리간드-수용체 상호 작용을 대장균에 도입하고 리간드 분자의 유전자 서열 및 모듈의 반응 효소 유전자 융합 표현을 통해 수용체 분자를 서로 다른 분자 수로 연결하여 유연한 스텐트를 형성하는 것이다. 스텐트의 수용체 분자는 일정 길이의 폴리펩티드로 연결되므로 여러 리간드 수용체가 결합 될 때 발생하는 공간 비트 저항을 피합니다. 연구팀은 반복적인 실험과 디버깅을 통해 세 가지 효소 분자가 1: 2: 2 의 비율로 가장 잘 결합되고 생산량이 초기 값의 77 배, 약 5mmol 에 달하는 것을 발견했다. I- 1(740mg? L- 1).
산업발효 후기에 따라 연구팀은 효모에서 나온 외원 유전자 HMGS 와 tHMGR 표현의 효소가 외원 대사류의 균형을 맞추기에 충분하지 않아 병목 반응이 되고 있다는 사실을 발견했다. 그들이 황금색 포도상구균의 관련 효소 유전자를 대체한 후, 쑥호박에스테르의 생산량은 즉시 두 배로 늘었다. 공업발효공예의 최적화와 결합해, 아르테미시아는 공업제품으로서의 최종 생산량이 27.4g 에 달합니까? L- 1. 합성생물학은 이미 중요한 약물의 합성에 성공적으로 적용되어 많은 관심을 받고 있다.
삼나무 디엔의 생합성
Gregory Stephanopoulos 의 과학연구조직은 20 10 년 대장균에서 항암제 전구체 삼나무 디엔의 합성을 성공적으로 마쳤다. 본 과제팀이 장기간 테르펜 물질 대사 방법과 대장균 세포를 세밀하게 조절한 결과다. 과학조직은 과산화 이산화디 이소 프로필 에스테르의 내부 합성 패턴을 업스트림 모드로, 삼나무 디엔의 후속 합성 패턴을 다운스트림 모드로 배치했다. 집계의 핵심 작업은 업스트림 및 다운스트림 모드를 미세 조정하는 방법입니다. 상류에만 관심이 있다면, 반드시 중간 대사물의 소비를 초래하여 중간 장벽을 형성하기 때문이다. 그러나 하류 유통량이 너무 많으면 대량의 효소 분자를 낭비하고 세포 표현 부하를 증가시킬 수 있다.
연구팀은 플라스미드의 사본 수와 프로모터의 강도를 변경하여 상류 하류 플럭스의 비율을 미세 조정합니다. 연구팀은 기존 문헌과 우리 자신의 검사 작업을 통합하여 pSCl0 1, p 15A, pBR322 세 입자의 사본 수가 각각 5 10/0,20 이고 게놈에 통합된 유전자를 파악했다. 세 개의 프로모터 Trc, T5 및 T7 의 상대 강도는 각각 1, 2 및 5 입니다. 이 플라스미드와 프로모터의 조합을 통해 업스트림 및 다운스트림 모듈의 플럭스 비율을 변경한 다음 다른 플럭스 비율을 가진 세포의 제품 수율을 검사합니다. 이 과정에서 모듈의 유전자가 단순역인지 다순역인지에 따라 생산량의 변화에도 영향을 미친다. 즉, 여러 유전자가 하나의 시동자 후에 표현되는지, 아니면 각각의 시동자 후에 발현되는지에 영향을 미친다. 일련의 미세 조정과 조합을 거쳐, 특성이 가장 좋은 균주의 목표산물 생산량이 가장 높다 (1020&; Plusmn80)mg? L- 1, 탄소대사류의 효율적인 활용과 조화를 이룹니다. 동시에 단백질 공학 수단을 이용하여 시토크롬 P450 산화환원효소를 변형시켜 처음으로 공학균에서 성공적으로 표현했다.
3 전망
합성생물학이라는 학과는 공학과학의 원리를 지도하고, 무유에서 기존 및 자연 생물 시스템을 체계적으로 계획하고 정비하며, 새로운 생물성분, 모델 및 시스템을 계획하고 합성하기 위해 모든 노력을 기울이고 있다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 특히 사용부분에서 합성생물학학과가 건설한 인공생물체계는 주요 생물품종을 만들고 인체를 배려하는 데 중요한 진보공간을 가질 수 있다. 현재 합성생물학의 탐구성과는 주로 의학에 쓰이고 있으며, 미래에는 다른 업계에서도 주목할 만한 성과가 있을 것이다. 결론적으로, 합성생물학은 보편적인 응용 전제와 강력한 조치 지지를 가지고 있다.
중국 생물 의약 산업 발전 연구
생물 의학 논문 요약
생물의약산업은 생명기술산업과 의약산업으로 구성되어 있다. 이 글은 국내외 생물의약산업의 발전 현황을 분석하고 생물의약산업 발전의 문제점을 분석해 생물의약산업 발전의 기초와 부족을 중점적으로 고찰하고 대책을 찾아 생물의약산업 발전 과정의' 4 화' 를 실현하며 생물의약산업의 빠르고 안정적인 발전을 촉진한다.
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키워드 생의학 발전 대책.
첫째, 국내 생물 의약 산업 발전 현황
65438 년부터 0986 년까지 중국은' 863 계획' 을 본격적으로 시행했고, 생명기술은 항공우주와 정보기술을 포함한 7 대 하이테크 분야 1 위에 올랐다. 정부는 생명기술 연구 개발과 산업화 과정에서 어느 정도의 혜택과 지원을 해준다. 국내 각 대기업은 생명기술업계에 대량의 자금을 투입했다. 중국 금융부문도 생명기술 산업의 발전에 적극 참여하고 있다. 많은 유력한 회사들이 금융시장의 융자를 이용하여 생명기술을 개발하고 생명기술 연구와 산업화에 종사한다. 현재 세계는 생물의약기술의 대규모 산업화의 초기 단계에 있으며, 2020 년 이후 빠른 발전기에 진입하여 점차 세계 경제의 주도 산업 중 하나가 될 것으로 예상된다.
1, 산업정책지원, 생물의약산업의 발전을 매우 중시한다.
중국 정부는 생물의약산업을 2 1 세기 우선 발전의 전략산업으로 생물의약산업에 대한 정책 지원과 자금 투자를 늘렸다. "10 번째 5 개년 계획" 은 "10 번째 5 개년 계획" 기간 동안 의약품의 발전은 생물 의약품과 한약의 현대화에 초점을 맞추고 있음을 분명히 밝혔습니다. 국가는 바이오제약 제품의 R&D, 생산 및 판매에 대해 바이오제약 기업에 대한 각종 세제 혜택 정책 시행, 제품 보호 기간 연장, R&D 자금 지원 등을 포함한 일련의 보완 정책을 마련했다. 동시에, 산업 관리를 강화 하기 위해, 국가는 생물 의약품 제품의 개발 및 생산에 대 한 엄격한 승인 절차를 채택 하 고, 중복 건설의 심각한 상황에 대 한 일부 생물 의약품 제품의 승인 프로젝트의 수를 제한 하는 조치를 취할, 신약의 시장 독점권과 합리적인 이익 수익을 보장 하기 위해, 신약 개발을 장려 합니다. 2007 년 국가발전개혁위는' 생물산업 발전' 제 11 차 5 개년 계획' 을 발표하고 조직리더십, 산업기술혁신체계, 인재팀, 투자, 세금우대정책, 시장환경 등에 관한 정책조치를 제정해 생물산업의 빠른 발전을 보장하고 생물의약산업 발전에 큰 의미를 부여했다.
2. 생물의약 산업화 과정이 눈에 띄게 빨라져 투자 규모와 시장 규모가 급속히 확대되었다.
1980 년대 중반 이후, 국가 및 지방정부 정책의 대대적인 지지로 생물 의약 산업이 중국에서 왕성하게 발전하였다. 국가경제무역위의 관련 자료에 따르면 1998 이전에 우리나라 생물의약기술개발총투입액은 약 40 억원이었다. 1999 부터 국가는 생물의약품에 대한 투입을 크게 증가시켜 매년 평균 20 억원에 달한다. 생물의약산업 관련 우대정책의 영향으로 국내 일부 생물의약업체들은 자사 자금과 은행 대출을 통해 대량의 자금을 확보하여 신제품 개발에 사용하였다. 현재 우리나라는 생명기술산업 및 관련 제품 개발에 종사하는 회사, 고교, 과학연구원 600 여 곳 중 등록 생물의약회사 200 여 곳, 생산능력을 갖춘 60 여 곳
3. 상해 장강 베이징 중관촌을 대표하는 의약산업 클러스터를 초보적으로 형성하였다.
생명기술 산업의 급속한 발전에 힘입어 다년간의 발전과 시장 경쟁, 정부의 시기적절한 지도 등을 거쳐 우리나라의 생명기술, 인재, 자금이 밀집된 지역은 점차 생물의약산업 클러스터를 형성하여 비교적 완전한 생물의약산업 체인과 산업 클러스터를 형성하였다. 장강약곡산업클러스터와 같이 로씨, 그람소 스크, 선봉제약 등 국내외 일류 약업체 40 여 개로 구성되며 유전자 연구, 화합물 선별, 신약 개발을 핵심으로 하고 있습니다. 베이징 중관촌 생명과학원, 노와 노드 제약회사, 8 개 생명기술국가 863 프로젝트 선전 생명과학원은 생물제약, 특히 유전공학제약에 집중한다. 이들 산업 클러스터는 생물회사, 연구, 기술 이전 센터, 은행, 투자, 서비스 등을 포함한 수많은 기관을 모아 산업군 (제약 공장) 을 초보적으로 형성하고 R&D, 부화혁신, 교육 훈련, 전문 서비스, 위험투자 6 대 모듈로 구성된 훌륭한 혁신 창업 환경을 갖추고 있다. 생물의약 산업 규모 확대
둘째, 국내 생물 의약 산업의 문제점
1, 투자 모델은 바이오제약업계의 발전에 불리하다.
국제 제약 산업의 엄청난 경제적 이익은 혁신에서 비롯된다. 선진국의 현대생물의약산업은 모두 자신의 강력한 연구기관을 가지고 있으며, 매년 투입되는 투자는 보통 총 매출의 10%-20% 를 차지하며, 미국의 생물제약 연구개발 투입은 총 투입의 60 ~ 70% 를 차지한다. 각 대형 약업체들은 자체' 주먹 제품' 을 가지고 있으며, 아이템 연간 매출은 10 억에서 수십억 위안에 달할 수 있다. 회사는 이 제품들의 지적재산권을 가지고 있으며 국가는 특허 보호를 한다. 생산과 점령은 시장 10 년 이상을 독점할 수 있고, 한 제품이 막대한 이윤을 거둘 수 있으며, 이윤에서 막대한 자금을 투자하여 지적 재산권을 가진 혁신적인 신약을 개발하여 선순환을 거듭할 수 있다.
미국 생물제약의 발전 모델을 보면 생물제약산업의 건강한 발전의 관건은 기술력이 강한 소규모 전문가 생명기술회사가 기술 개발과 혁신을 하는 것이고, 대형 제약회사는 전략연맹을 통해 생명기술 산업화를 실현하고, 위험투자는 생명기술 발전을 위한 자금 지원을 제공하는 유기적 결합이다. 우리나라의 현재 바이오제약 산업 모델을 보면 생산은 주로 구매 기술에 의해 이루어지며, 벤처 투자 메커니즘이 부족하고, 자금이 너무 적고, 기술 혁신이 약하다. 따라서 생명 공학 산업은 기후를 형성하기가 어렵습니다.
우리나라 의약기업은 작고 흩어져 대부분 기술 개발과 혁신 능력을 갖추지 못했다. 생산된 제품은 기본적으로 모조품이며 중복 개발에 투입되는 현상도 심각하다. 악성 경쟁은 필연적으로 비효율적으로 이어질 것이다. 중국의 의약품 수입은 해마다 증가하고 있으며 외자기업의 제품 판매도 해마다 증가하고 있다. 외국의 한 연구에 따르면, "정부가 개입하지 않으면 중국 의약시장은 5 년 안에 국제제약회사에 의해 완전히 조작될 것" 이라고 한다.
2. 낮은 수준의 반복 연구, 중복 건설이 심하여 시장 경쟁이 치열하다.
생명공학 제품의 광활한 전망과 풍성한 이윤이 국내 많은 기업들의 가인 개발을 끌어들였으나, 대부분 외국에서 모방하여 품종이 적고, 제조업자가 많으며, 동급에서 반복적으로 건설 투자를 하였다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 생명공학, 생명공학, 생명공학, 생명공학, 생산명언) 예를 들어, rhug & 개발; MdashCSF 에는 18 개 회사가 있습니다. 보건부 신약 승인문을 받은 업체는 1996- 1998, 재구성인 인터루킨-2 (L & MDASH; 2) 예 10, 재조합인촉진적혈구 생성소 (EPO) 는 10 이상이 있습니다. 이것은 필연적으로 자원 낭비, 가격 압박, 시장 혼란을 초래할 것이다. 또 일부 기업들은 제품 시장 조사 분석이 부족해 대량의 제품이 쌓여 투자가격이 높은 조립 라인 설비의 활용도가 낮고, 연간 이용률이 한 달도 채 안 되는 기업들도 있다. 가격전은 거꾸로 상품의 질이 떨어지게 하여 위조품이 시장에 범람했다. 국산 생명기술 제품에 대한 소비자의 신뢰도가 낮아 값비싼 수입품을 사용하는 경향이 있다.
과학 연구와 산업 간의 단절은 여전히 심각합니다.
국내에서 과학연구기관 연구의 목적은 국제 선진 과학기술의 발전을 따라가는 것이다. 연구 방향은 몇 가지 인기 품종의 상류 기술 개발에 지나치게 집중하고 산업화할 수 있는 프로젝트는 매우 적다. 외국에서는 과학 연구 성과가 완료된 후 기업의 R&D 센터에 들어가 더 부화하고, 기술 과정을 형성하고, 양산하는 것은 국내에서는 심각한 단절이다. 과학적 두뇌가 부족한 기업가와 기술 개발 능력을 갖춘 기업이 연구 성과를 생산으로 전환해 산업화의 발전을 크게 가로막고 있다.
4. 시장 개척 능력이 낮다.
생산 기술과 관리 방식이 낙후되어 국내 시장은 수입약의 충격에 직면할 것이다. 구체적으로 말하자면, 첫째, 외국 시장을 개척하는 힘이 부족해서 많은 기업 시장의 포지셔닝이 정확하지 않다는 것이다. 둘째, 개발 시장에 대한 투자가 부족하다. 셋째, 생물약이 좋은 임상효과는 의료진과 환자에게 인정받았지만 가격이 상대적으로 높고 소비능력이 부족하다. 따라서 우리나라는 생물제약산업에 대한 투자를 더욱 확대하고 과학연구 성과 산업화의 메커니즘 개혁을 심화해야 한다. 이 과정에서 자본시장과 벤처투자회사는 적극적인 역할을 해야 한다.
셋째, 중국의 생물 의약 산업 발전 속도를 높이기위한 대책과 제언
우리나라 생명기술의약품의 연구 개발은 비교적 늦게 시작되었고, 1970 년대 초에야 DNA 재편성 기술을 의학에 적용하기 시작했다. 그러나 국가는 생명기술산업의 발전을 중시하며 265,438+0 세기의 우선 발전을 위한 전략산업으로 생물의약산업에 대한 정책 지원과 자금 투입을 늘렸다. 국무부가 2006 년 발표한' 국가 중장기 과학 및 기술 발전 계획 개요 (2006-2020 년)' 에 따르면 향후 15, 우리 나라는 생명기술 분야에 표적 발견 기술, 동식물 품종 및 약물 분자 설계, 유전자 조작, 단백질 공학 등 최첨단 기술을 배치할 것이라고 밝혔다. 이 배치는 의심할 여지 없이 우리나라 바이오제약의 발전에 대한 방향을 제시했다. 의약업계' 12 5' 계획에 참여한 한 전문가 그룹 멤버들은 현재 개발 중인 전문 계획에서 생물의약산업과 산업 업그레이드가 향후 3 년간의 중점 발전 방향이 될 것이라고 밝혔다. 특별계획' 은 생물의약산업의 발전과 산업 업그레이드를' 12 5' 의약산업의 중점으로 생물의약 최전방 기술을 추적해 생물의약산업의 고지를 점령할 것을 요구하고 있다.
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