基因技術(shù)的名詞解釋_產(chǎn)生背景_應(yīng)用領(lǐng)域
基因技術(shù)的名詞解釋
基因由人體細(xì)胞核內(nèi)的DNA(脫氧核糖核酸)組成，變幻莫測(cè)的基因排序決定了人類的遺傳變異特性。人類基因組研究是一項(xiàng)生命科學(xué)的基礎(chǔ)性研究。有科學(xué)家把基因組圖譜看成是指路圖，或化學(xué)中的元素周期表;也有科學(xué)家把基因組圖譜比作字典。但不論是從哪個(gè)角度去闡釋，破解人類自身基因密碼，以促進(jìn)人類健康、預(yù)防疾病、延長(zhǎng)壽命，其應(yīng)用前景都是極其美好的。人類10萬(wàn)個(gè)基因的信息以及相應(yīng)的染色體位置被破譯后，將成為醫(yī)學(xué)和生物制藥產(chǎn)業(yè)知識(shí)和技術(shù)創(chuàng)新的源泉。
基因技術(shù)的產(chǎn)生背景
人類基因組計(jì)劃(HGP )與曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅登月計(jì)劃一起被稱為二十世紀(jì)三大科學(xué)工程。它同時(shí)將貫穿于整個(gè)21世紀(jì)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最偉大的科學(xué)工程。
基因研究把一種疾病狀態(tài)與一種或幾種基因相對(duì)應(yīng)起來(lái)研究的線性思維模式，并不能真實(shí)地闡明疾病發(fā)生發(fā)展的基因機(jī)理。
主要原因有二：
一是人類基因組所蘊(yùn)含的約10萬(wàn)個(gè)基因迄今只有大約1 / 10被克隆和確定，對(duì)于復(fù)雜疾病相關(guān)的基因可能只知道一部分，按照線性思維模式去研究基因，永遠(yuǎn)是小作坊式和零敲碎打式的狀態(tài)，不可能從“整體”上搞清疾病的基因機(jī)理。
二是疾病相關(guān)基因是通過(guò)其相互作用(即時(shí)空網(wǎng)絡(luò)作用)參與疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程的，零敲碎打式研究不可能全面了解基因的網(wǎng)絡(luò)作用。因此，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者杜伯克首先提出應(yīng)當(dāng)從觀念上改變零敲碎打模式，提倡“整體式”研究模式 ——即基因組研究模式。
只有先把人類基因組搞清楚，一切問(wèn)題才有可能迎刃而解。美國(guó)國(guó)會(huì)遂于1990年10月1日批準(zhǔn)正式啟動(dòng)HGP，為期15年。由于人類基因組的順利進(jìn)展，在人類基因的測(cè)序和研發(fā)過(guò)程中引發(fā)了基因技術(shù)的重大革新和革命，從而把現(xiàn)代生命科學(xué)推向一個(gè)嶄新的階段。
基因技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
基因鑒定
通過(guò)遺傳標(biāo)記的檢驗(yàn)與分析來(lái)判斷父母與子女是否親生關(guān)系，稱之為親子試驗(yàn)或親子鑒定。DNA是人體遺傳的基本載體，人類的染色體是由DNA構(gòu)成的，每個(gè)人體細(xì)胞有23對(duì)(46條)成對(duì)的染色體，其分別來(lái)自父親和母親。夫妻之間各自提供的23條染色體，在受精后相互配對(duì)，構(gòu)成了23對(duì)(46條)孩子的染色體。如此循環(huán)往復(fù)構(gòu)成生命的延續(xù)。
基因制藥
發(fā)現(xiàn)新藥物作用靶位和受體是非常昂貴和漫長(zhǎng)的，科學(xué)家只是依賴試錯(cuò)法來(lái)實(shí)現(xiàn)其藥物研究和開發(fā)的目標(biāo)。人類基因組研究計(jì)劃完成后將削弱試錯(cuò)法在藥物研究和開發(fā)中的突出地位，進(jìn)而科學(xué)家可以直接根據(jù)基因組研究成果(確定靶位和受體)設(shè)計(jì)藥物。這將大大縮短藥物研制時(shí)間和大大降低藥物研制費(fèi)用，從而從整體上動(dòng)搖人類制藥工業(yè)的現(xiàn)狀，使藥物的開發(fā)研究過(guò)度到基因制藥階段。隨著人類基因組計(jì)劃的深入，一個(gè)大規(guī)模制藥階段已經(jīng)來(lái)臨。已有500 個(gè)基因用于藥物開發(fā)，到HGP完成時(shí)，這一數(shù)目將增加6到20倍，達(dá)到3000-10000個(gè)。
首先從行業(yè)分布上來(lái)看，國(guó)內(nèi)上述幾類基因工程產(chǎn)品的市場(chǎng)格局大致呈現(xiàn)如下的狀況：
1、重組類藥物
市場(chǎng)上常用的胰島素、水蛭素、降鈣素等產(chǎn)品是通過(guò)提取或化學(xué)合成的方法獲得的，因此在這方面國(guó)內(nèi)外的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)都還有相當(dāng)多的工作可以做。當(dāng)前，有許多院校和研究機(jī)構(gòu)已在這方面取得了一定的進(jìn)展，拿到了目的基因并在實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了表達(dá)載體，但在表達(dá)量及分離純化方面還有待突破。通化東寶宣布已獲衛(wèi)生部許可利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)胰島素，可見部分重組類藥物的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)已不再遙遠(yuǎn)，國(guó)內(nèi)在這方面與國(guó)外的差距還不算大，是一個(gè)大有可為的新領(lǐng)域。
2、生物疫苗
一些疫苗如破傷風(fēng)疫苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗，市場(chǎng)上已相當(dāng)普及，另外一些疫苗如肝炎疫苗，普及還不廣，還有很大的市場(chǎng)空間可以擴(kuò)展，許多疾病，甚至是常見病，如流感等還沒有找到相應(yīng)的疫苗。從市場(chǎng)情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)企業(yè)處于相對(duì)劣勢(shì)，國(guó)產(chǎn)疫苗與進(jìn)口的同類產(chǎn)品相比，雖然價(jià)格只有對(duì)方的2/3，但質(zhì)量不穩(wěn)定，而且操作起來(lái)非常不方便，因此在這個(gè)市場(chǎng)上，舶來(lái)品占據(jù)了相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額。
3、生物診斷
生物診斷試劑市場(chǎng)的情況與生物疫苗市場(chǎng)頗為相似，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與進(jìn)口同類產(chǎn)品主要在質(zhì)量的穩(wěn)定性、操作的方便性等方面存在著較大的差距，因而進(jìn)口試劑診斷盒占據(jù)了大部分市場(chǎng)份額。
基因診斷
人類基因組研究計(jì)劃最直接和最容易產(chǎn)生效益的地方就是基因診斷。基因診斷的意義：一是可以解決遺傳性疾病難以診斷的黑洞，由于遺傳性疾病主要是由特定的DNA序列即基因決定的， 通過(guò)基因診斷能夠在遺傳病患者還未發(fā)現(xiàn)出任何癥狀之前就能確診;二是肝炎、癌癥、艾滋病都與病毒有關(guān)，而通過(guò)基因診斷技術(shù)就可以順利檢查出隱藏在人體細(xì)胞基因中的病毒從而在造成危害之前消滅它們?；蛟\斷主要運(yùn)用于：一是通過(guò)檢測(cè)特定基因或相關(guān)疾病基因的存在以判斷和評(píng)估某疾病在某一個(gè)體上發(fā)生某疾病的風(fēng)險(xiǎn)，并設(shè)法預(yù)防這種疾病的發(fā)生;二是通過(guò)基因診斷促使個(gè)性化藥物的誕生;三是通過(guò)基因診斷更精確的判斷某些傳染性疾病或腫瘤等疾病的存在，以有利于臨床醫(yī)生盡早確定病因。基因診斷技術(shù)不僅在疾病檢測(cè)上具有重要意義，而且在婚前檢查、親子鑒定等人類生活方面具備廣闊的運(yùn)用前景。
基因治療
就是通過(guò)向人體細(xì)胞基因組轉(zhuǎn)換損壞了的基因或引入正常的基因從而達(dá)到治療疾病的方法?；蛑委熓潜徽J(rèn)為是治療遺傳病的唯一方法，如把第9 凝血因子置入患者可以治療血友病，把胰島素置入糖尿病患者的體細(xì)胞可以治理糖尿病等等?；蛑委煴环Q為人類醫(yī)療史上的第四次革命，遺傳學(xué)表明人類有6500種遺傳性疾病是由單個(gè)基因缺陷引起的，而通過(guò)基因治療置入相關(guān)基因?qū)⑹谷祟惖脑S多不治之癥得以克服。
基因克隆
是指把一個(gè)生物體中的遺傳信息(DNA)轉(zhuǎn)入另一個(gè)生物體內(nèi)。 利用基因克隆技術(shù)不僅可以培育出自然界不可能產(chǎn)生的新物種，而且可以培養(yǎng)帶有人體基因的動(dòng)植物作為“生物反應(yīng)器”生產(chǎn)基因工程產(chǎn)品，還可制造用于人體臟器移植的器官，使人體能夠抑制對(duì)異體器官的排斥，從而解決供移植的人體器官來(lái)源不足的問(wèn)題?，F(xiàn)在動(dòng)植物克隆已成為現(xiàn)代科技進(jìn)步中最具有沖擊力和爭(zhēng)議性的事件，克隆羊和克隆豬的出現(xiàn)引發(fā)人類克隆自身的擔(dān)憂，而植物克隆和大量轉(zhuǎn)基因食物大規(guī)模出現(xiàn)引發(fā)了人們對(duì)于生物物種混亂和污染的擔(dān)憂。但不可否認(rèn)的是，植物克隆可以為人類食品來(lái)源開啟廣闊的空間，而動(dòng)物克隆可以利用動(dòng)物生產(chǎn)大量人類需要的基因藥物和器官。
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