生物工程在单细胞蛋白(SCP)生产中的应用

生物工程可恰当地形客成多学科的综合体,包括化学、生物化学、生物学和工程学,用于解决特定的问题。食品、化工、制药行业的许多产品是通过生物学过程生产的。在所有生物工程过程中,原料通过一定反应物中的各种生物学变化产生预期的产品。单细胞蛋白(SCP)的生产大多受到生物工程过程的控制。改进SCP的产量、生产率、质量可通过使该过程的各个阶段尽可能完善来达到。研究范围在少数研究中报道了利用遗传工程改进SCP生产[表1]。为数不多的研究中反映出复杂的遗传工程工艺处理SCP微生物的不足之处,很少有人注意到原料的利用率,尽管有些人注意到应增加SCP微生物的培养基的选择范围。其它有关SCP微生物改良的方法涉及产品回收和SCP发酵后的过程。细胞蛋白质的分离,促使从SCP发酵物中回收蛋白质(Udaka et.al 1981)。其它有关改进细胞裂解和SCP性能也有研究(Boudrant et.al 1979,Jamas 1983)。     

生物技术的前景

目前,用遗传工程的技术使细胞已生产出人胰岛素和干扰素;而在不久的将来,它们也许还能提供能源、药物、食品——甚至将有助于采矿业。从外表上看,美国宾夕法尼亚大学实验室里鼠的唯一奇特现象是它们的体型特别大:有些甚至相当于正常鼠的两倍。然而,从内部来看,这种鼠在其遗传结构方面却出现了微小但又极明显的“差错”。     

冠瘿病:自然界是遗传工程的工程师

这里三篇文章是关于遗传工程和脑生理的最新研究成果。《冠瘿病:自然界是遗传工程的工程师》,科学家根据这一奇特现象,证明了应用质粒把一种特殊的基因组移入细胞,设想培养新的固氮植物的可能性。《动物蛋白质的产生菌》则是遗传工程这一新技术取得的新进展,展现了微生物工业的美好前景。《性激素和脑发育》一文认为哺乳类、鸟类以及几乎肯定包括人类在内,脑发育都各经过一个关键期,在此期间性激素对脑的结构和功能发生永久性的影响,从而又能了解性行为的本质。     

以核酸为作用靶的药物研究

以核酸为作用靶的药物研究中国科学院院士北京医科大学药学院教授张礼和发展高效低毒的治疗或预防药物一直是药物化学家追求的目标。近年来蛋白质化学已经取得飞速发展，许多涉及重要生理和生化过程的酶、受体以及各种内源性的活性因子已经分离纯化，有些已得到了晶体结构...     

动物成为"药物生产工厂"已为时不远

2月5日,美国食品和药品管理局(FDA)批准了第一个由转入了人类基因的家畜制造的药物ATryn上市.这种药物是经由人的一种蛋白质从经过遗传工程改造的山羊分泌出的羊奶中提取的.被用于治疗一种致命的被称为遗传性抗凝血酶缺乏症的罕见疾病.     

动物成为“药物工厂”已为时不远

2月5日．美国食品和药品管理局（FDA）批准了第一个由转入了人类基因的家畜制造的药物ATryn上市。这种药物是经由人的一种蛋白质从经过遗传工程改造的山羊分泌出的羊奶中提取的，被用于治疗一种致命的被称为遗传性抗凝血酶缺乏症的罕见疾病。     

固相酶重新受到重视

还在十年以前,因相酶就被认为是工业发展的灵丹妙药。但由于生产成本高,只能在生产药品和比较贵重的化学制品时使用。近几年来,随着遗传工程的迅速发展,对固相酶又发生了强烈的兴趣。当时,人们对固相酶的兴趣,不是在固化方法上(酶的固化方法已经比较成熟,少说已有几百种),而是在固相酶的应用上,就是开辟固相酶的新用途,创造新型酶,满足各种特殊的要求。有人认为,固相酶的广泛应用,是一场新的工业革命。     

科学之窗

分子农业科学之窗杨觉雄加拿大的研究人员预计,不久将出现一种以“分子农业”为主导的农业革命。这种高科技农业的新方法,是利用遗传工程来研制能生产疫苗、药品和生物降解塑料的植物。分子农业的一种方法是从动物或细菌“切除”特定的基因,然后将它们“粘附”在植物细胞上,这是个耗时的过程。如果外来基因插入成功,将出现载有能生产疫苗和其‘已产品所需的新遗传物质的“转基因”植物。研究人员也能应用天然植物病毒作为媒介或新基因的载体,将遗传物质从一种植物转到另一种植物上,以生产高浓度的有价值的药物,如抗生素等。热心于此…     

结合遗传信息与分子结构的思想

只有一页篇幅的论文把改变基因排列次序的方法用来大量生产各种有用的物质,目前已经成为可能了。……利用遗传工程的“超级老鼠”也已经出世了……。遗传工程的问世,真是有些突如其来,因而站在另一角度,对与基因操作纠缠不清的所谓生物公害(biohazard)问题和涉及伦理方面的论争,人们正在喋喋不休,可能,今后还要持续下去。     

蛋白质工程的新进展

第二代遗传工程——蛋白质工程业已来临。美国加州基因工程公司最近取得的突破性进展是利用蛋白质工程改善了T4溶菌酶的稳定性。而Cetus公司则改进了两种蛋白质:抗癌剂人体β干扰素和间白细胞素(interleukin)-2。现已可预期生产耐热和耐酸的蛋白质(能经受大规模的工业加工)。基因工程公司的改善办法是插入附加的二硫化物键来加强T4溶菌酶的构架,这在折叠蛋白质以给出一种特殊的三维结构中是很关键的一步。 Cetus公司是利用“位置专门诱变物”,以三个半胱氨酸氨基酸之一换人体间白细胞素-2(IL-2)     

开发功能性畜产品

遗传工程的技术现在已广泛地用于生命科学、医学、药学等领域。通过遗传工程学的研究不仅可以解开生命之谜,还能够解开蛋白质构造和机能之间的关系,并通过克隆技术提高乳、肉、蛋的品质和产量,使一些可以作为药品的稀少的活性物质有可能大量生产,从而替代某些脏器、组织产生的这些活性物质,为人类所利用。这就是通过分子生物学手段开发功能性畜产品的创举。畜产品利用的分子生物学研究首先,畜产品的微生物开发利用,其中大多数的研究和开发均和乳酸菌有关。现在对乳酸菌的利用除了乳酪、发酵食品的利用以外,盛行开发能够调节肠胃、有…     

欢迎来到生物仿制药时代

<正>行之有效的现代药物有不少是复杂的生物分子。当它们的专利过期,药物开发者着手研制仿制版本,于是这些药物治疗的价格降低,受众面更广。一门大生意生物药品或说生物制剂是基于如蛋白质一类生物分子的药品。2015年,这类药品几乎占据了全球药品消费市场的1/4。而这一比例将会在未来继续攀升。销量高的生物药品多用于治疗常见病,而用于治疗各类癌症、糖尿病和一些免疫系统疾病的支出则占     

黄金的应用推进绿色化学工业——纳米催化剂在工业过程中替代毒性化学物

添入适量的微小黄金粒子，可使一种重要的化学反应过程“清洁化”，每天可生产出数以吨计的药品、清洁剂和食品添加剂。     

“星球大战”医学的来临

近年来,一个有力的竞争者登上了生物技术舞台,这便是已可大批量生产的单克隆抗体。单克隆抗体,是体内特殊白细胞产生的微型蛋白质。它们已广泛用于食物处理,用于去除食物中的杂质;用于快速诊断癌症、妊娠以及各类不同的疾病,其中有些配套单克隆药品已在药店出售。最近单克隆抗     

植物遗传工程的研究进展

1983年,人类首次把能制造蛋白质的外来基因移入了植物细胞内。这一壮举开创了植物分子生物学的新纪元。不久,科学家将创造出成熟而不变软的西红柿、不合咖啡困的咖啡豆、甚至能创造出对地球变暖有抵抗力的植物来。遗传工程尽管不能完全取代传统的育种方法,但生物学家确实能利用这一方法将自然或人工制造的基因在根本不能发生有性生殖的两个物种之间移来移去。现已有两家生物技术公司(即美国生物资源遗传工程公司和高级聚合物系统公司)决定利用这一转基因作物生产的黑色素开发新型护肤剂。生物学家创造首批遗传工程植物所用的工具是叫作根瘤农杆菌的微生物。这种微生物是天然的遗传工     

玫瑰红对X线照射小鼠的防护作用

抗辐射药物的研究对核医学的研究及临床应用都有重要意义。已知的抗辐射药物中,植物药比化学药少得多。有些抗辐射药物,在动物实验中虽有较好的辐射防护作用,但是由于毒、副作用大,因而无临床应用价值,玫瑰红(Rose sundrops)是一种多年生的野草,至今尚未见     

遗传工程在农业上的效益与风险

遗传工程或重组 DNA(R-DNA)技术,为促进农业发展和公众健康提供了许多有利条件。此项技术使得遗传性状能够在完全不同的生物体间进行迅速转移,从而它优于传统的动植物育种方法。潜在的利益包括:作物和牲畜得到较高的产量,其营养价值得到改进;杀虫剂和肥料的应用减少;土壤和水分污染得到更好的控制。然而,释放一些用遗传工程方法改造过的生物体也许具有一定的生态、社会和经济效应. 因此,科学团体的目标应是:从遗传工程中获得最     

化学激动素登上了炎症的中心舞台

很多演员都知道要成为明星,不仅要有好看的外表和才能,要被"发现"还要有好的机遇。这对生物医学的"明星"也不例外,如有些可能控制着新治疗法的蛋白质。以化学激动素为例,这是对白血细胞有吸引作用的一族蛋白质,在引发发炎反应中起着关键作用。免疫学家发现化学激动素,虽然已将近10年,但是直到去年,国家癌症研究所（NCI）的罗伯特·加洛（RobertGallo）研究组,发现了有些化学激动素能够抑制艾滋病毒的产物,使其有可能用来治疗免疫缺失症之前,这类蛋白质却未能登上中心舞台。国家变态（过敏）反应和传染病研究所（NIAID）所长…     

书讯

《蛋白质芯片》(影印版)著者:M.Schena出版:科学出版社2005年5月9日定价:65元生物芯片技术是一种高通量检测技术,它包括基因芯片、蛋白芯片及芯片实验室三大领域.蛋白质芯片以蛋白质代替DNA作为检测目的物,比基因芯片更接近生命活动的物质层面,能直接测定蛋白质的相对水平及与其他分子的交互作用情况,以定量化的方式反映基因的活动情况,因而蛋白质芯片有着比基因芯片更加直接的应用前景.本书对蛋白质芯片技术进行了全面细致的阐述,包括技术原理、生产方法、表面化学、检测策略、以及抗原、抗体数据分析,同时全书图文并茂,提供了许多生物学…     

几类作用于神经系统的药物

有机化合物用作药剂已有很久的历史,十九世纪合成药品开始问世。Ehrlich发现了许多对于细菌及寄生虫具有作用的化合物以后,药物化学一些基本理论逐渐创立,本世纪三十及四十年代中磺胺药物的辉煌成就,更使药物的化学结构以及药理作用间的关系变为魅人的课题。磺胺与对氨基苯甲酸间对抗作用的