分子生物学基因治疗PPT医学课件
基因治疗PPT课件
基因治疗是治疗基因突变性疾病的一项根本 性措施,同时它为非基因突变性疾病提供了一 个新的治疗手段。
二、基因治疗的策略
两个基本策略: 原位矫正病变基因 基因取代或基因干预
(一)原位矫正病变基因(纠正异常碱基)
图11-1 镰形红细胞贫血病人的Hb为HbS(由β 珠蛋白基因点突变引起)
2.基因表达持续时间短; 3.许多问题仍需求助病毒或病毒 成分解决。
3.免疫原性低,急性毒性小,对
受试者比较安全;
4.可具有特异靶向性,并能转移 至非分裂期细胞并有效表达;
5.制备方便且重复性好,具有完 全人工合成和大规模生产可行性, 因此较简单和廉价。
(一)脂质体介导的转移方法
1.方法 用一定比例的磷脂酰胆碱和磷脂酰丝氨酸→共 溶于氯仿→制备成双层磷脂的封闭囊泡→超声波处理→ 将待转移外源基因DNA包入→制备成脂质体/质粒 DNA复合物→利用其能与细胞膜融合的特性,可将质 粒DNA转入细胞中。 2.优点 脂质体作为载体可以携带各种DNA片段,且 在转移途中保护基因不被核酸酶降解。 3.缺点 转移效率低、制备麻烦、商品较贵。
一.病毒载体——转基因的生物学方法
逆转录病毒载体
(一)逆转录病毒的生活(命)周期 (二)逆转录病毒的基因组结构 (三) 逆转录病毒载体结构功能特点 (四) 重组逆转录病毒载体结构 (五)重组逆转录病毒的制备 (六)重组逆转录病毒基因转移系统 (七)逆转录病毒载体介导基因转移的安全性问题
(一)逆转录病毒的生活(命)周期
(六)重组逆转录病毒基因转移系统
1.逆转录病毒介导基因转移的靶组织细胞
靶细胞的最基本要求: 细胞表面具有逆转录病毒相应的受体
最常用作基因治疗的靶有: 骨髓干细胞、成纤维细胞、淋巴细胞、 肝细胞、血管内皮细胞和肌细胞,还包 括所有的肿瘤细胞
医学分子生物学ppt完整版
切除修复
对于较复杂的DNA损伤 ,如嘧啶二聚体或DNA 链断裂,通过切除损伤 部位并合成新的DNA片 段进行修复。
重组修复
在DNA双链断裂等严重 损伤情况下,通过DNA 重组机制进行修复,涉 及同源序列的搜索和交 换。
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DNA重组的方式与意义
同源重组
发生在同源序列之间的重组,通过交 换DNA片段实现遗传信息的重新组合
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基因与基因组
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基因的概念与结构
01 基因的定义
基因是遗传信息的基本单位,控制生物性状的遗 传。
02 基因的结构
基因由编码区和非编码区组成,编码区包括外显 子和内含子。
03 基因的遗传效应
基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
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基因组的组成与特点
01 基因组的定义
基因表达的调控方式
基因表达受到多种因素的调控,包括 转录因子、表观遗传学修饰、 microRNA等。
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DNA复制、修复与重组
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DNA复制的过程与特点
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DNA复制的过程
起始、延伸和终止三个阶段,涉及多种酶和蛋白 质的参与,确保DNA的准确复制。
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DNA复制的特点
结合分子生物学指标,对 药物疗效进行评估,为新 药研发和临床应用提供依 据。
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分子生物学技术在个体化医疗中的应用
基因检测
通过基因检测分析个体基 因组信息,为个体化医疗 提供基础数据。
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个体化用药指导
根据基因检测结果和药物 代谢特点,为患者提供个 体化用药建议,提高药物 治疗效果。
分子生物学基因治疗PPT课件
1、治疗基因的制备 2、受体细胞的选择 3 、将治疗转移到受体细胞内 4、将带有目的基因的细胞重新输回体内
体外基因治疗时
(二)反义技术(antisense technology)
(三)RNA干扰(short interference RNA)
第五页,编辑于星期四:二十三点 五十一分。
的功能。
第十五页,编辑于星期四:二十三点 五十一分。
目的基因的制备方法
1、从基因组中分离 2、化学合成 3、用mR编辑于星期四:二十三点 五十一分。
受体细胞的选择
选择受体细胞的原则:
1、易于从人体分离又便于输回体内
2、易于接受外源的遗传物质 3、能够分裂,生命周期长
逆转录病毒感染细胞过程
第二十二页,编辑于星期四:二十三点 五十一 分。
逆转录介导基因转移的优缺点
优点:
1、能高效率的感染宿主细胞(100%) 2、其宿主范围广泛,包括来自不同种的生物和细胞类
型 3、被整合的基因在宿主基因组中稳定表达
4、用复制缺陷的重组逆转录病毒感染,毒性小
缺点:
1、只能感染分裂细胞
人类疾病治疗的重大突破!
与传统的方法相比较,从根 本上消除遗传病因。
第二页,编辑于星期四:二十三点 五十一分。
二、基因治疗类型和途径
1、类型 ➢生殖细胞基因治疗(germinal gene thrapy) ➢ 体细胞基因治疗 ( somatic gene thrapy)
➢ 体内(in vivo) 直接基因治疗 ➢体外(ex vivo) 间接基因治疗
问题: 1、 稳定性 2、安全性 3、导入基因的高效表达 4、免疫性
5、伦理问题
前景:十分有潜力的技术,有深远的意义 “基因治疗作为一项新的治疗技术,将不只限于遗传病和
第六章 基因治疗.ppt.Convertor
第六章基因治疗第一节基因治疗的概念及其策略基因治疗是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用,从而达到治疗疾病目的的生物医学新技术。
基因治疗的总体策略:①基因矫正:对于致病基因中的异常碱基进行精确修复,使其恢复正常功能;②基因置换:用正常基因在原位替换致病基因,使细胞DNA完全恢复正常状态;③基因修饰:又称基因增补,将正常基因导入患者体细胞内,使其整合到染色体中一起表达,以补偿缺陷基因的功能,但致病基因未去除。
④基因失活:指将特定的反义核酸导入细胞,通过碱基互补作用与mRNA结合,阻断肿瘤细胞中基因的异常表达,以抗肿瘤、抗病毒。
反义RNA:干扰mRNA的互补RNA;反义DNA:干扰DNA的互补DNA.⑤“自杀基因”的应用自杀基因:这种基因导入受体细胞后可产生一种酶,它可将原无细胞毒性或低毒药物前体转化为细胞毒物质,将细胞受体细胞杀死,这种基因被称为“自杀基因”。
自杀基因导入肿瘤细胞后,可将肿瘤细胞杀死。
但对正常细胞则无伤害作用。
⑥免疫基因治疗:将某些细胞因子(IL-2、GM-CSF等)基因导入肿瘤患者体内,以增强患者的抵抗力。
⑦耐药基因治疗:在肿瘤化疗过程中,把产生抗药物毒性的基因导入患者体内,从而使患者能耐受更大剂量的化疗。
⑧化疗保护性基因治疗:向正常细胞内导入单相或多相细胞毒性药物的抗性基因,使正常细胞耐化疗药物的能力大大提高。
⑨特异性细胞杀伤性基因治疗:利用DNA重组技术构建以特异性杀伤靶细胞为目标的“神奇弹头”。
⑩生殖细胞基因治疗:生殖细胞或胚胎干细胞补偿性基因治疗。
第二节基因治疗的基本程序一、目的基因的选择和制备在了解疾病发生的分子机制基础上,选择对疾病有治疗作用的特定基因。
如对单基因缺陷遗传病,可用野生型(非突变)基因即可用于治疗;对于肿瘤,最好选择某些与该类肿瘤密切相关的癌基因或抑癌基因用于基因治疗。
治疗性基因获得的方法很多:用酶切或探针杂交法从基因组DNA文库获得,从cDNA文库获取,PCR扩增,人工合成等。
《基因治疗》PPT课件
1. 裸DNA
• 方法:直接注射或基因枪轰击 • 溶液类型对基因表达有影响:
重组DNA可贮存于5%-30%的蔗糖溶液中 也可用生理盐水或PBS
2. 脂质体/DNA复合物
形成高效包装DNA的人造膜,与细胞膜极为相似。 形成脂质双层包围水溶液的脂质微球,与细胞融合后被
重症综合性免疫缺乏症(SCID)
腺苷脱氨酶(ADA)缺乏症是常染色体隐性遗传的 致死性疾病,患者由于ADA缺乏导致脱苷腺氨酸增多, 改变了甲基化能力,致使淋巴细胞受损,从而导致 免疫缺陷
1990年,首次将ADA转基因T淋巴细胞注射到 人体骨髓组织(患有--腺苷脱氨酶(ADA) 缺乏症的4岁儿童) ,治疗SCID
细胞内吞。
人工脂质体膜具有如下特点
1. 无毒性和免疫原性 2. 可生物降解,不会在体内堆积 3. 可制成球状(0.03-50 m),包容大小不同的生物分子 4. 可带有不同的电荷 5. 具有不同的膜脂流动性、稳定性、及温度敏感性,能适
应不同的生理要求
3. 多聚物/DNA复合物
• 阳离子多聚体 • DNA带负电 • 细胞表面带负电
(一)基因治疗的病毒载体
• 应该具有的基本条件: I. 携带外源基因并能组装成病毒颗粒 II. 介导外源基因的转移和表达 III. 对机体没有致病能力
病毒载体的产生
➢ 充分了解载体病毒的基因组结构和功能(编码区/非编 码区、结构蛋白/非结构蛋白、必须基因/非必须基因 、包装容量等)
➢ 外源基因插入病毒基因组的非必须区 • 致病基因(裂解细胞、癌基因使细胞转化)删除 • 插入外源基因长度受限删除非必须基因/必须基因(
2.种系细胞的基因治疗:在生殖细胞(精子、卵子 或未分化的受精卵)中引入正常基因或修复缺陷基因 以校正遗传缺陷。引入的外源基因(整合到基因组) 能遗传给后代。
分子生物学原理--基因工程ppt课件
分子生物学原理
整合
• 整合: 噬菌体感染大肠杆菌的第一步
噬菌体粘附于细胞壁上,将自身的 DNA注入菌体中。 此 DNA可与细菌染色 体重组,成为细菌染色体的一部分。
• 溶原菌:整合了噬菌体基因组的细菌。
• 裂解: 噬菌体感染大肠杆菌的第二步
DNA利用菌体的酶系统,复制自身及 外壳蛋白,组装成大量新 噬菌体,并将 细菌涨破。
第十四章 基因重组与基因工程
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分子生物学原理
基因重组:genomic recombination 重组DNA:recombinant DNA
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分子生物学原理
第一节、自然界的基因重组
• 转化:transformation • 整合:integration • 转导:transduction • 转位:transposition
10/28/2024
分子生物学原理
转位
• 转位:一个或一组基因从一处转到基因 组的另一个位置。
• 这些游动的基因称为转位子(transposon)。
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分子生物学原理
转 位
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分子生物学原理
第二节、基因工程
• 基因工程:是用分离纯化或人工合成的 DNA在体外与载体DNA结合,成为重组 DNA,用以转化宿主,筛选出能表达重 组DNA的活细胞,加以纯化、传代、扩 增,成为克隆。也叫基因克隆或重组 DNA技术。
切割后与原来载体比较。
• 利用核酸杂交和放射自显影进行鉴定:用目 的基因作探针监测宿主DNA是否重组体。
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分子生物学原理
DNA重组体的筛选与鉴定
•灭 活法筛 选重组 体。
分子生物学课件(共51张PPT)(2024)
由两条或两条以上的多肽链组 成的一类结构,每一条多肽链
都有完整的三级结构。
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蛋白质的功能与分类
结构蛋白:作为细胞的结构,如膜蛋白,染色体蛋白等 。 酶:催化生物体内的化学反应。
抗体:参与免疫应答。
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功能蛋白
激素:调节生物体的生理活动。
蛋白质的分类还可以根据其溶解度、形状等进行划分。 例如,根据溶解度可分为清蛋白、球蛋白等;根据形状 可分为纤维状蛋白和球状蛋白等。
RNA的基本组成单位是核糖核苷酸, 由磷酸、核糖和碱基组成。
磷酸二酯键
核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接 形成RNA链。
碱基
RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、 鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶 (U)。
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RNA的种类与结构
mRNA
信使RNA,负责携带遗 传信息并指导蛋白质合
成。
翻译水平调控
通过控制翻译的起始、延伸和 终止来调控基因表达。
蛋白质水平调控
通过控制蛋白质的活性、稳定 性和相互作用来调控基因表达
。
表观遗传学调控
通过改变染色质结构和DNA 甲基化等方式来调控基因表达
。
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蛋白质的结构与功能
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蛋白质的分子组成
氨基酸
蛋白质的基本组成单元,共有20 种标准氨基酸。
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tRNA
转运RNA,负责携带氨 基酸并识别mRNA上的
遗传密码。
rRNA
其他RNA
核糖体RNA,是核糖体 的组成部分,参与蛋白
质合成。
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如miRNA、snRNA等, 在基因表达调控等方面
分子生物学课件:2016基因治疗
目录
summary
Gene therapy strategies
Effect
ways
To cure
replacement
Exogenous copy replaces
Disorders with ‘ a
采用的载体?
3.治疗基因的表达
进入细胞的外源基 因必须完整无损。
目录
(一)基因治疗的2 种方式
Ex vivo
靶细胞
载体
In vivo
目的基因
目录
治疗基因导入到病人体内的2 种方式
体外方法
用于血液或免疫系统疾病 如:造血干细胞、T细胞
1. 在体外培养靶细胞 2. 将携带有治疗基因
的载体导入靶细胞 3. 转染细胞的筛选、
鉴定、增殖 4. 基因修饰后的靶细
胞再回输体内
目录
Treatment of patients with B-cell malignancies using anti-CD19 CAR T cells
Chimeric antigen receptors • Patients with relapsed and/or refractory B-cell malignancies expressing the
nonfunctional target gene through defective gene’
homologous recombination
or
Disorders by ‘loss of
Supplementation
Add a functioning copy of the gene into the genome