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、延長壽命，其應(yīng)用前景都是極其美好的。人類10萬個(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應(yīng)起來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10萬個(gè)基因迄今只有大約1 / 10被克隆和確定，對于復(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，一切問題才有可能迎刃而解。美國國會(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，在人類基因的測序和研發(fā)過程中引發(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
通過遺傳標(biāo)記的檢驗(yàn)與分析來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(46條)成對的染色體，其分別來自父親和母親。夫妻之間各自提供的23條染色體，在受精后相互配對，構(gòu)成了23對(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的，科學(xué)家只是依賴試錯(cuò)法來實(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)分布上來看，國內(nèi)上述幾類基因工程產(chǎn)品的市場格局大致呈現(xiàn)如下的狀況：
1、重組類藥物
市場上常用的胰島素、水蛭素、降鈣素等產(chǎn)品是通過提取或化學(xué)合成的方法獲得的，因此在這方面國內(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)，國內(nèi)在這方面與國外的差距還不算大，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。從市場情況來看，國內(nèi)企業(yè)處于相對劣勢，國產(chǎn)疫苗與進(jìn)口的同類產(chǎn)品相比，雖然價(jià)格只有對方的2/3，但質(zhì)量不穩(wěn)定，而且操作起來非常不方便，因此在這個(gè)市場上，舶來品占據(jù)了相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。
3、生物診斷
生物診斷試劑市場的情況與生物疫苗市場頗為相似，國內(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?；蛟\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：一是通過檢測特定基因或相關(guān)疾病基因的存在以判斷和評估某疾病在某一個(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;二是通過基因診斷促使個(gè)性化藥物的誕生;三是通過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?；蛟\斷技術(shù)不僅在疾病檢測上具有重要意義，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。基因治療被稱為人類醫(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，使人體能夠抑制對異體器官的排斥，從而解決供移植的人體器官來源不足的問題?，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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