乳腺生物反应器的相关技术及前景展望

合集下载

动物乳腺生物反应器的研究概况

动物乳腺生物反应器的研究概况摘要：转基因动物乳腺生物反应器是利用动物乳腺特异性启动子调控元件指导外源基因在乳腺中特异性表达，并从转基因动物乳汁中获取重组蛋白。

近年来，生物学和分子生物学研究领域的成就促进了该技术的蓬勃发展。

本文简要概述了转基因动物乳腺生物反应器的基本概念、原理、特点及应用，并重点阐述了其研究现状及前景，从而探讨其存在的问题。

关键词：转基因动物；乳腺生物反应器；进展Abstract：Mammary gland bioreactor of transgenic animals is a useful biological technology, which expresses foreign genes under the direction of special promoters of the mammary gland as regulating components in the mammary gland and produces functional pharmaceutical proteins in milk．In recent years，achievements of biology and molecular biology accelerate the development of this technology. This paper briefly reviews the basic concepts, principle, chara- cteristics and applications of the mammary gland bior- eactor of transgenic animals，especially summarizing its current research status and bright future，meanwhile discusses the problems existed．Key words:transgenic animals；mammary gland bioreactor；progress前言21世纪是生命科学突飞猛进的时代，生命科学在人类生活中占有极为重要的位置。

动物乳腺生物反应器

动物乳腺生物反应器黄泠淇 16302010054技术原理乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA技术和转基因技术,将目的基因转移到尚处于原核阶段(或1～2细胞的受精卵)的动物胚胎中,经胚胎移植,得到转基因乳腺表达的个体,其乳腺组织即可分泌生产目的产品进入奶中。

在构建乳腺表达的外源基因时,外源基因在乳腺特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区,即要有一个引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列,这样才能将外源基因置于乳腺特异性调节序列控制之下,使其在乳腺中表达,再通过回收奶得到目的蛋白。

转基因动物乳腺生物反应器建立后尚需进一步鉴定。

可分别从DNA，RNA及表达的目的蛋白等不同水平进行检测，从而确保能得到具有生物活性的目的蛋白。

目的蛋白的分离和纯化的基本路线可以分为：收集转基因动物奶液，离心去脂肪，酸处理去除酪蛋白，盐析、透析、超滤，以及各种层析技术来提纯，最后得到成品。

技术应用工业上，动物乳腺生物反应器主要应用于生产活性蛋白。

大量抗体，抗生素，疫苗被成功生产出来。

腺反应器生产的抗胰蛋白酶，凝血因子更是帮助无数遗传病患者摆脱病痛。

同时经营养改造过的乳腺生产的奶液可以为免疫系统功能不全的人和接受放疗化疗的病人提供优良的营养物质和安全的药物服用途径。

动物乳腺生物反应器除了用于大量生产蛋白质，还是研究基因的理想工具，利用这项技术能够方便研究基因功能，整合，翻译，修饰，表达，调控等。

也为其他生物反应器的研究和商业应用开辟道路。

技术优点1.动物乳腺的表达可进行翻译后修饰，如信号肽切除，蛋白的糖基化，羟基化及羧基化等，相比原核生物生产的外源蛋白，这种方法生产的蛋白具有生物活性和稳定性。

2.这种蛋白表达体系简单，一旦建立转基因动物乳腺生物反应器，只要简单地饲养好动物，利用动物乳腺的高表达能力，即可源源不断地得到贵重的药物蛋白。

3.转基因动物乳腺反应器的生产过程是一个畜牧业过程，饲养费用低廉，对环境没有污染，有广阔的发展前景。

动物乳腺生物反应器的现状和趋势

苟克勉安晓荣田见晖陈永福
（国农业大学农业生物技术国家重点实验室．物科技学院．京Ｉ￣９中动北Ｏ４
摘
要
利用转基因家畜的乳腺生产人类重组蛋白，可高效获得安全、量的药用蛋白本文针对乳腺生物反足
维普资讯
Ｉ卷２期８２００２年３月
生物工程学 Nhomakorabea报
Ｖｏｌ８ｌ
Ｎｏ．２
ＣｉｅｏｒｌｆＢｏｃｎｌｙｈｓＪ＊ｎｉｅｏｇｎｅｔａｏｔｈｏ
Ｍａｃ２２ｒｈ ∞
动物乳腺生物反应器的现状和趋势
化乳品生产和加工早已实现机械化，成熟的技术和设有
容是通过各种转基技术，将乳腺组织特异性启动子驱动的外源基因，在动物乳腺组织高效表达乳汁中生产目的产在品。１８９７年，学家酋先从转基因小鼠的乳汁中获得了』类科、ｔＡ蛋白（织型纤藩酶原激活剂）此后十多年的科学实Ｐ组 … 践证明，动物乳腺有广泛表达外源基因的能力， “ 生产各可种蛋白质和多肽．小分子Ｊ＝大分子蛋白质，分泌型蛋Ｉ到６从白到内膜蛋白多聚蚩白、价抗体等显示动物乳腺是二
一
施．过传统的制酪技术去除奶中酪蛋白之后，通目的产品留

动物乳腺生物反应器

动物乳腺生物反应器动物物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。

乳腺生物反应器生产的外源蛋白种类广泛，从小分子肽到大分子复杂蛋白质，从生物活性酶到抗体、病毒抗原蛋白均可有效生产。

利用动物乳腺生物反应器生产重组蛋白的优点有：（1）生物活性高，无污染。

动物乳腺有完整的蛋白质翻译后修饰系统，包括糖基化、磷酸化、羧基化等，从而保证了产品的高生物活性。

（2）易分离提纯，成本低廉。

现有的一些人药物蛋白之所以昂贵，除了原料难以收集外，另一原因是分离提纯极为困难成本极高。

而动物乳腺生物反应器的产物直接经乳汁分泌出体外，只需用常规方法除去酪蛋白沉淀乳清，再经层析即可得到重组蛋白，已经建立起完整的分离纯化生产程序。

（3）产量高。

外源基因在动物乳腺中的表达量可以达到每升几克到几十克，小群转基因大家畜的产量即可满足全世界市场的需求。

动物乳腺生物反应器已经成为生物技术领域最具开发应用前景的尖端方向。

动物乳腺生物反应器发展简史转基因动物的研究始于20世纪80年代初。

1980年，Gordon等将重组DNA用显微注射法导入小鼠受精卵原核，首次获得了整合有外源基因的小鼠。

1982年，Palmiter等将大鼠生长激素基因显微注射到小鼠受精卵中，首次获得了体重为正常小鼠2 倍以上的“超级小鼠”并提出了从转基因动物中提取药物蛋白的设想。

此后几年的许多研究奠定了转基因动物技术体系的基础，但真正的乳腺生物反应器研究则始于1987 年Gordon 等的工作，他们将组织型纤溶酶原激活剂（tPA）与小鼠乳清酸蛋白（WAP）基因的启动子构成重组基因，成功地培育出了37只在乳汁中能表达tPA 的转基因小鼠，同年，世界上第一只能从乳汁中分泌α1-抗胰蛋白酶（AAT）的转基因绵羊在英国罗斯林研究所诞生。

从此，开始了乳腺生物反应器的实用性研究。

药用蛋白质乳腺生物反应器的制作技术及新方法进展

生物技术通报BIOTECHNOLOGYBULLETIN2009年增刊·技术与方法·1前言蛋白质在人类个体的生长发育与健康生活方面扮演着及其重要的角色。

所有人的绝大部分蛋白质水平几乎是相同的,估计约有0.2%的调节蛋白质可能有差别。

这几十个调节蛋白质在人的生命活动中起着重要的作用,对人的神经系统、血液循环系统、消化代谢系统、免疫系统等的正常活动发生重要的影响。

这些调节蛋白质由于遗传、环境或年龄等因素引起基因突变、缺失、或表达不正常,就会导致人类疾病。

因此这些蛋白质成了治疗这类治病的不可缺少的药物。

然而,这些天然蛋白质往往含量极低,提取极其困难,价格非常昂贵,令人望而生畏。

例如,美国红十字会两年前公布的用于治疗血友病的蛋白药物Factor VIII (F8)[1]价值每克为收稿日期:2009-02-26作者简介:吴应积(1946-),男,内蒙古大学哺乳动物生殖生物学及生物技术教育部重点实验室特聘教授,研究方向:精原干细胞基因工程;E-Mail :wuyj1211@药用蛋白质乳腺生物反应器的制作技术及新方法进展吴应积张学明杨东山罗奋华旭日干（内蒙古大学哺乳动物生殖生物学及生物技术教育部重点实验室，呼和浩特010021）摘要：用乳腺生物反应器生产人类珍稀的药用蛋白已经构成了现代生物技术的一个重要领域。

与其他的生物工程方法比起来，用乳腺生物反应器生产人类珍稀的药用蛋白具有更多的优点。

这一生物技术的实际应用依赖于基因的时空表达调控操作和可靠的转基因动物制作方法。

综述了这一技术的优点，概括描述了了乳腺生物反应器表达载体的构建方法，及转基因动物的制作方法。

讨论了这些方法的优缺点及技术改进的发展方向，特别是介绍了最近出现的、有研究和应用价值的用精原干细胞制作转基因动物的方法。

关键词：乳腺生物反应器载体构建转基因技术Progress in Technologies and Novel Approach for PreparingMammary Gland Bioreactors ProducedPharmaceutical ProteinsWu YingJi Zhang Xueming Yang Dongshan Luo Fenhua Xu Rigan（Key Laboratory of China Education Ministry for Research of Mammal Reproductive Biology and Biotechnology Inner MongoliaUniversity,Hohhot 010021）Abstract ：Production of pharmaceutically human valuable proteins using mammary gland bioreactors constitutes an important field of modern pare with other bioengineering technologies,using mammary gland bioreactor to produce the proteins possess more advantages.The practical applications of the biotechnology depend on regulation of the developmental stage and tissue specific gene expression and reliable techniques to prepare transgenic animals.In the present review,the advantages of this technology are described;the methods for constructing the expression vectors of mammary gland bioreactors and for creating transgenic animals are outlined.The strongpoint and shortcoming as well as the progress orientation of each method are discussed.Especially,newest emerged technology for creating transgenic animals by using spermatogonial transplantation,which is valuable in research and application,are introduced.Key words ：Mammary gland Bioreactor Vector construction Cransgenic technology2009年增刊吴应积等:药用蛋白质乳腺生物反应器的制作技术及新方法进展2,900,000美元,这也许是地球上最贵的物品。

乳腺生物反应器技术与前景

乳腺⽣物反应器技术与前景乳腺⽣物反应器技术与前景前⾔：暑期讲座班上听了唐克轩教授对于⽣物反应器的介绍后，本⼈对乳腺反应器有了很⼤兴趣。

于是假期整理了关于乳腺反应器的相关资料，作为学习报告。

摘要:报告分析了乳腺⽣物反应器的发展背景、研究概况；从定义、原理、建⽴乳腺反应器的基本⽅法⽅⾯详细的讲解了相关知识；从现在应⽤的相关⽣物⼯程技术⼊⼿，分析了各种⽅法的可借鉴优点以及存在的不⾜，并且提出了可以解决的办法；展望将来乳腺⽣物反应器的科研前景。

关键词：乳腺⽣物反应器；⽣物⼯程；转基因技术1国际国内背景1.1 ⽣物⼯程发展在新技术⾰命的影响下，传统的化学药物模式正在为⽣理药学模式逐步替代，预⽰着医药⼯业体系的划时代变⾰。

在⽣物⼯程药物的⽣产中，基因⼯程技术的运⽤显⽰出了其⽆与伦⽐的优越性：基因⼯程技术能明显提⾼⽣化药物的⽣产效率；基因⼯程提供了⼤规模制取传统技术难以制备的⼈体内活性物质的技术；基因⼯程药物对过去难以治疗的⼀些病症有特殊效果。

基因⼯程药物⼀般毒副作⽤较⼩。

1.2 乳腺⽣物反应器的研究概况1980年Gordon ⽤显微注射法将外源胸苷激酶基因转⼊⼩⿏基因组,⾸开转基因⼩⿏之先河。

1982年,Ｐalmiter 等成功地获得了转⼈⽣长激素的“硕⿏”轰动了整个⽣命科学领域。

1987年Ｇordon 将⼈组织纤溶酶原激活剂(t-PA)cDNA与⼩⿏乳清酸蛋⽩(WAP)基因启动区构建融合表达结构,⾸建乳腺⽣物反应器⼩⿏模型。

1991年Wright等在⽺的乳腺中表达了⼈抗胰蛋⽩酶基因，且其含量⾼达35g/L。

此后，转基因动物乳腺⽣物反应器的研究进⼀步深⼊，相继获得了多种珍贵蛋⽩，⼈α1-抗胰蛋⽩酶、⼈尿激酶、⼈凝⾎因⼦Ⅸ等诸多重要蛋⽩在转基因动物中业已获得有效表达,显⽰出乳腺⽣物反应器美好的应有前景。

2 乳腺⽣物反应器2.1 乳腺⽣物反应器定义及特点动物乳腺⽣物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导⼊动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利⽤动物乳腺天然、⾼效合成并分泌蛋⽩的能⼒，在动物的乳汁中⽣产⼀些具有重要价值产品的转基因动物的总称。

乳腺生物反应器的原理和概念

乳腺生物反应器的原理和概念
乳腺生物反应器是一种用于研究乳腺组织生物学活性的实验装置。

其原理是将乳腺组织或细胞培养于三维支架中，提供适宜的环境条件，以模拟体内乳腺组织的微环境，使其能够维持其生物反应，进而进行生物学研究。

具体而言，乳腺生物反应器的原理包括以下几个方面：
1. 支架结构：乳腺组织被培养于三维支架中，该支架可以提供细胞附着和生长的支持，并且能够模拟组织的结构和力学环境。

2. 细胞培养条件：为了维持乳腺组织的生物反应，需要提供适宜的培养条件，包括培养基、营养物质、氧气和二氧化碳浓度等。

3. 生理刺激：乳腺组织生物反应器可以提供一定的生理刺激，例如适当的流动剪切力、机械压力、电刺激等，以模拟体内的生理环境，促进乳腺组织的生物学功能。

通过乳腺生物反应器，可以实现对乳腺组织生物学的研究和探索。

例如，可以研究乳腺组织在不同环境条件下的生长、分化、迁移、转化等生物学过程，进而深入了解乳腺组织的发育和疾病发生机制。

此外，乳腺生物反应器还可以用于药物筛选和新药研发，以提高乳腺癌的治疗效果和优化乳腺重建技术。

总之，乳腺生物反应器作为一种模拟体内乳腺组织生物学环境
的实验装置，可以为乳腺组织相关研究提供可靠的平台，并在生理和病理状态下模拟和研究乳腺组织的生物学反应。

乳腺反应器应用的技术原理

乳腺反应器应用的技术原理1. 介绍乳腺反应器是一种用于研究乳腺生物学的实验设备。

它模拟乳腺的生理环境，包括细胞生长、分化、迁移等过程。

乳腺反应器的应用在乳腺癌研究、乳腺组织工程等方面具有重要意义。

2. 技术原理乳腺反应器的技术原理基于以下几个方面：2.1 细胞培养乳腺反应器使用细胞培养技术，通过培养乳腺上皮细胞、间质细胞等乳腺组织相关的细胞种类，模拟乳腺生物学过程。

细胞培养需要一定的培养基和培养条件，以提供细胞生长所需的养分和环境。

2.2 恒定流体环境乳腺反应器模拟乳腺的内部流体环境，通过流体的输送和流动控制，为细胞提供养分和氧气，同时带走废物和代谢产物。

通过恒定流体环境，可以更加准确地研究乳腺细胞的生长、分化及相关生物学过程。

2.3 细胞-基质相互作用乳腺反应器模拟乳腺组织中细胞与基质的相互作用。

基质是乳腺组织中的非细胞组分，包含蛋白质、胶原等。

乳腺反应器中的基质可以通过特定的材料或涂层来模拟乳腺组织的基质，并提供细胞黏附和生长所需的信号。

2.4 多维环境乳腺反应器可以创造多维环境，模拟乳腺组织的复杂性。

多维环境包括三维细胞培养、流体环境和细胞-基质相互作用。

这种多维环境可以更好地模拟乳腺组织中细胞之间的相互作用和组织结构，有助于更准确地研究乳腺生物学。

3. 应用乳腺反应器的技术原理可以应用于以下领域：3.1 乳腺癌研究乳腺反应器可以模拟乳腺癌的发生、发展和转移过程，研究乳腺癌的相关机制。

通过模拟乳腺微环境，可以更深入地理解乳腺癌细胞生长、迁移和侵袭的本质，并为乳腺癌治疗提供新的策略和方法。

3.2 乳腺组织工程乳腺反应器可以用于乳腺组织工程的研究。

通过构建三维的乳腺组织模型，并在乳腺反应器中培养和分化细胞，可以实现乳腺组织的原位再生和修复。

这对乳腺缺损的修复、乳腺重建等有重要意义。

3.3 药物筛选和毒性测试乳腺反应器可以用于药物筛选和毒性测试。

通过在乳腺反应器中培养细胞并加入不同的药物或化合物，可以评估药物的疗效和毒性。

浅谈哺乳动物乳腺生物反应器的研究现状及应用

浅谈哺乳动物乳腺生物反应器的研究现状及应用哺乳动物乳腺生物反应器（Mammary gland bio-reactor）是一种利用乳腺细胞进行蛋白质表达和生产的生物技术工具。

它将乳腺细胞和基因工程技术结合，通过基因转导方式将感兴趣的蛋白质基因导入乳腺细胞中，使其能够分泌出具有特定功能的蛋白质产品。

乳腺生物反应器的研究和应用具有广阔的潜力，可应用于药物生产、疫苗研发、疾病治疗等众多方面。

目前，乳腺生物反应器的研究已经取得了一定的进展。

研究人员对乳腺细胞的特性和分泌机制进行了深入研究，揭示了其与蛋白质表达之间的关系。

同时，运用基因工程技术和生物反应器工程技术，研究人员成功地将外源基因导入乳腺细胞中，并使其分泌出目标蛋白质。

例如，在动物模型中，乳腺生物反应器被用于生产抗体、生长因子、抗凝血因子等重要蛋白质，为医学研究和临床治疗提供了重要的支持。

乳腺生物反应器的应用也越来越广泛。

首先，它在医药领域具有广阔的应用前景。

通过乳腺细胞的分泌功能，可以生产大规模、高效率、高质量的蛋白质产品。

这些蛋白质产品可以用于药物研发和治疗，例如生产抗体药物、疫苗、某些基因治疗药物等。

其次，乳腺生物反应器在动物营养和畜牧养殖领域也具有应用潜力。

通过调控乳腺细胞的代谢和分泌功能，可以提高乳制品的质量和产量，改善养殖动物的生产性能。

此外，乳腺生物反应器还可以应用于环境保护和生物制造领域，例如通过乳腺细胞的分泌功能生产清洁能源和高附加值的化学品等。

尽管乳腺生物反应器的研究和应用前景广阔，但仍存在一些问题和挑战。

首先，乳腺生物反应器的研究仍处于起步阶段，对于乳腺细胞的分泌机制和调控机制尚不完全了解。

其次，乳腺生物反应器的生产成本相对较高，限制了其在工业化生产中的应用。

此外，乳腺生物反应器的生产效率和产量仍有待提高，以满足大规模应用的需求。

因此，需要进一步深入研究乳腺细胞的生物学特性，开发新的工程技术和改进现有的生物反应器系统，以推动乳腺生物反应器的研究和应用。

乳腺生物反应器

乳腺生物反应器
概述
乳腺生物反应器是一种模拟人体乳腺组织结构和功能的体外培养系统，用于研
究乳腺相关疾病和开发药物。

乳腺生物反应器通常由细胞培养室、培养基循环系统、气体控制系统和监测设备等部分组成，能够提供稳定的培养环境和连续的营养供应，以满足乳腺组织的生长和分化需求。

技术原理
乳腺生物反应器的原理是将乳腺细胞种植在支架或载体上，通过培养基的循环
流动和气体控制系统的调节，模拟人体乳腺组织的微环境，促进细胞的增殖和分化。

同时，监测设备能够实时监测细胞的生长状态和代谢产物，为后续实验和研究提供数据支持。

应用领域
乳腺生物反应器在乳腺疾病研究、药物筛选和生物医学领域有着广泛的应用。

通过模拟乳腺组织的生长和发育过程，可以更好地理解乳腺疾病的发病机制，寻找新的治疗方法。

同时，乳腺生物反应器还可以用于评估药物的毒性和有效性，加速药物的研发过程。

挑战与展望
尽管乳腺生物反应器在疾病研究和药物开发中具有重要意义，但其模拟效果仍
有待提高，特别是对于乳腺组织的复杂结构和功能。

未来的发展方向包括优化生物反应器的设计和控制系统，提高其模拟人体乳腺组织的能力，同时结合生物成像技术和生物信息学手段，实现对乳腺组织的全面解析和监控，为乳腺疾病的诊断和治疗提供更有效的手段。

结论
乳腺生物反应器是一种重要的研究工具，可以模拟人体乳腺组织的生长和发育
过程，为乳腺疾病研究和药物开发提供支持。

随着技术的不断进步和应用的扩展，乳腺生物反应器将在未来发挥更大的作用，为乳腺领域的科研和临床带来新的突破和机遇。

《转基因克隆法制作人胰岛素原牛乳腺生物反应器的研究》范文

《转基因克隆法制作人胰岛素原牛乳腺生物反应器的研究》篇一一、引言随着生物技术的飞速发展，转基因技术已成为生物医药领域的重要研究手段。

其中，利用转基因克隆法制作人胰岛素原牛乳腺生物反应器的研究，为糖尿病治疗提供了新的可能。

本文将详细介绍此项研究的背景、目的及意义。

二、研究背景及目的人胰岛素是治疗糖尿病的主要药物，然而传统的人胰岛素生产方法主要依赖于生物合成，产量低、成本高，无法满足日益增长的临床需求。

近年来，通过将外源基因导入动物乳腺以实现生物制药的方法引起了广泛关注。

牛乳腺具有产量大、可实现持续性表达等优点，使得其在制药工业中的应用越来越广泛。

因此，本研究的目的是通过转基因克隆技术将人胰岛素基因植入牛的乳腺中，实现人胰岛素在牛乳腺中的高效表达。

三、研究方法本研究采用转基因克隆技术，具体步骤如下：1. 构建人胰岛素基因表达载体：通过基因工程技术构建人胰岛素基因表达载体，使其能够在牛乳腺细胞中表达人胰岛素。

2. 牛胚胎细胞培养与转染：将构建好的表达载体转染至牛的胚胎细胞中，使其获得外源基因的表达。

3. 胚胎移植与克隆：将转染后的胚胎细胞进行胚胎移植，获得转基因牛。

通过克隆技术对转基因牛进行基因鉴定，以确保其具有所需的转基因表达特性。

4. 验证及评估：通过对转基因牛乳腺细胞的基因和蛋白质表达进行验证及评估，分析人胰岛素在牛乳腺中的表达情况。

四、实验结果及分析经过上述实验过程，我们成功获得了转基因克隆牛，并对其进行了基因和蛋白质水平的验证及评估。

结果显示：1. 基因水平验证：通过PCR技术对转基因牛的基因进行扩增和测序，证实了人胰岛素基因已成功整合到牛的基因组中。

2. 蛋白质水平验证：通过ELISA技术检测牛乳腺组织中的人胰岛素含量，发现人胰岛素在牛乳腺中得到了高效表达。

同时，通过对胰岛素蛋白进行分离纯化及质量鉴定，证明该胰岛素蛋白与正常人胰岛素在结构和功能上具有相似性。

3. 表达量评估：通过长期监测和统计分析，我们发现人胰岛素在转基因牛乳腺中的表达量较高且稳定，满足了大规模生产的需求。

动物乳腺生物反应器研究进展

动物乳腺生物反应器研究进展摘要介绍了动物乳腺生物反应器的概念,综述了动物乳腺生物反应器及其载体的发展现状,以为动物乳腺生物反应器进一步研究提供借鉴。

关键词动物乳腺生物反应器;表达载体;发展现状1动物乳腺生物反应器的概念动物乳腺生物反应器(Mammary gland bioreactor)属于转基因动物范畴,其原理是通过转基因技术,将乳腺组织特异性启动子驱动的外源基因,在动物乳腺组织高效表达,通过乳汁分泌到体外,该方式不会对动物自身机体造成损害,通过回收乳汁就可以提取有重要价值的生物活性蛋白。

通常情况下,这种外源蛋白的特异性表达方式更安全、可靠。

2动物乳腺生物反应器表达载体的发展外源基因在动物乳腺中高效表达有2个前提:一是选用的调控元件要能指导目的基因在乳腺中高效、特异性表达,并且表达产物能分泌到乳汁中;二是整合到动物染色体基因组中的表达载体要处于开放和活跃转录状态,而这2个前提都归结于表达载体的成功构建[1]。

2.1基于普通质粒的表达载体哺乳动物的染色体是由许多独立、分散的区域组成,区域内含有单个或多个转录单元,包括调控基因表达的所有控制元件。

乳蛋白基因以独立区域的形式存在于染色体上。

对乳蛋白区域进行调控的一些重要控制元件可分为三类:①调控基因转录的元件,包括启动子、增强子和激素应答元件。

乳蛋白的启动子和增强子在大多数情况下位于转录起始位点数百个碱基处的5’侧翼区,有时可远至10kb。

乳蛋白激素应答区的表达受催乳素、胰岛素、糖皮质激素及细胞间质的诱导。

②具有使染色体变构和开放功能的元件,有位点控制区和核基质黏附区,主要用于对抗位点效应。

位点控制区位于5’远端,是大区域的DNaseI高敏区。

位点控制区包括多个DNaseI高敏区,各个高敏区与其反式因子结合成一个单元,然后对启动子复合物起作用。

因此,一般认为位点控制区具有增强子和绝缘子的双重功效[2]。

核基质黏附区也起到绝缘子的作用,并且还具有转录增强活性,多数位于区域的两端,可以把区域拴在核基质上。

生物乳腺反应器的原理及进展

动物乳腺生物反应器的原理及进展摘要：动物乳腺生物反应器技术是转基因技术的应用，于上世纪80年代提出，其目的是利用动物乳腺产生目的蛋白。

利用该技术生产的蛋白具有低成本，高活性，易提取纯化的优点。

虽然该技术尚处于发展时期，但具有广阔的应用前景和巨大地商业潜力，是许多公司大力发展的对象。

关键词：动物乳腺生物反应器、原理、进展、优点动物乳腺生物反应器（mammary gland reactor）是指利用动物乳腺特异性启动子调控元件指导外源基因在乳腺中特异性表达，并能从转基因动物乳汁中获取重组蛋白的一种生物反应器。

1生物反应器(bioreactor) 经历了3 个发展阶段：细菌基因工程、细胞基因工程、转基因动物生物反应器。

细菌基因工程产物往往不具备生物活性,必须经过糖基化、羟基化等一系列修饰加工后, 才能成为有效的药物,而细胞基因工程又因为哺乳动物细胞的培养条件要求相当苛刻,成本太高,限制了规模生产。

动物生物反应器具有产品质量高,容易提纯的特点，弥补了其它各类基因表达系统的缺陷。

它是在转基因技术体系基础上发展起来的。

7自从上世纪80年代出现以来，已经取得了许多突破，现己成为生物技术研究的热点。

并向商业化阶段转变，显示了广阔的应用前景。

并且利用转基因动物乳腺生物反应器生产饮用奶，以期望获得既能满足蛋白质需要，又能增加抵抗力的品质全面的奶，为人类服务。

21、动物乳腺生物反应器的原理乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA 技术和转基因技术，将目的基因转移到尚处于原核阶段的动物胚胎中，经胚胎移植得到转基因乳腺表达的个体。

1 外源基因在乳腺特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区，即需要一个引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列，这样才能将外源基因置于乳腺特异性调节序列控制之下，使其在乳腺中表达再通过回收奶获得具有生物活性的目的蛋白。

它是一个专门化的分泌腺体，可以生产出具完全生物活性的药用重组蛋白质，其纯化简单，生产投资及成本相对较少，而且对环境不具污染性，也被称为“分子农场”。

浅谈哺乳动物乳腺生物反应器的研究现状及应用

浅谈哺乳动物乳腺生物反应器的研究现状及应用摘要：应用生产乳腺生物反应器可以获得高效、安全、足量的人类重组蛋白、药用蛋白及其目的蛋白为人类社会作出积极的贡献。

本文在述乳腺生物反应器概念的基础上，介绍了乳腺生物反应器的原理及其应用，指出乳房生物反应器优缺点、存在的问题并展望了乳腺生物反应器前景。

关键词：哺乳动物; 乳腺生物反应器; 应用自从1987年Gordon等报道以转基因小鼠的乳汁表达分泌人组织纤维酶原激活剂(tPA)以来。

转基因动物的研究进入了一个新的发展时期, 成为生物技术研究中最具活力和产业化前景的热点研究领域。

目前,研究对象已从家畜及试验动物扩展到了人;研究内容也从动物的育种扩展到生产药用珍稀蛋白[l, 2〕。

其中以乳腺生物反应器生产有生物活性的多肤产品,是一种全新的生产模式,具有生物活性稳定、成本低、质量高、生产周期短、经济效益高等优点。

本文就动物乳腺生物反应器的操作流程、应用、优点、存在的问题及其国内外研究进展和产业化现状作一综述。

1.动物乳腺生物反应器及其原理动物乳腺生物反应器技术是指利用动物乳腺特异性表达的启动子元件构建转基因动物, 指导外源基因在乳腺中表达, 并从转基因动物的乳中获取重组蛋白。

由于这一特异表达方式安全、可靠, 且不对家畜造成伤害, 因此转基因动物最理想的表达部位和表达场所以乳腺最佳。

目前已成功的在绵羊、山羊乳腺中表达了人凝血因子IX、a ,抗胰蛋白酶和人尿激酶等。

动物乳腺生物反应器技术是指利用动物乳腺特异性表达的启动子元件构建转基因动物,指导外源基因在乳腺中表达, 并从转基因动物的乳中获取重组蛋白。

由于这一特异表达方式安全、可靠, 且不对家畜造成伤害,因此转基因动物最理想的表达部位和表达场所以乳腺最佳。

目前已成功的在绵羊、山羊乳腺中表达了人凝血因子IX、a , 抗胰蛋白酶和人尿激酶等。

泌生产目的产品进人乳中。

乳腺生物反应器成功的关键在于乳腺组织特异性表达载体构建的合理性和有效性, 这包括外源基因在活体动物乳叶中分泌表达, 表迭是否具消组织特异性, 表达水平及其蛋白是否具有全部的生物学活性目前, 国外一般采用各乳球蛋白(BLG)、酸性乳清蛋白(wAP)、俘一酪蛋白的启动子及部分内含子进行乳腺特异性表达的调控;采用基因组DNA或小基因替代cDNA,以提高基因表达水平;采用YAC 携带大容量的外源基因和侧翼顺序,消除基因的位置效应图。

转基因动物----乳腺生物反应

转基因动物----乳腺生物反应摘要：文章分析了乳腺生物反应器的发展背景、研究概况；从定义、原理、建立乳腺反应器的基本方法方面详细的讲解了相关知识；从现在应用的相关生物工程技术入手，分析了各种方法的可借鉴优点以及存在的不足，并且提出了可以解决的办法；展望将来乳腺生物反应器广阔的科研前景和巨大的经济潜力。

关键词：乳腺生物反应器；生物工程；转基因技术在新技术革命的影响下，传统的化学药物模式正在为生理药学模式逐步替代，预示着医药工业体系的划时代变革。

在生物工程药物的生产中，基因工程技术的运用显示出了其无与伦比的优越性：基因工程技术能明显提高生化药物的生产效率；基因工程提供了大规模制取传统技术难以制备的人体内活性物质的技术；基因工程药物对过去难以治疗的一些病症有特殊效果。

基因工程药物一般毒副作用较小。

1980年Gordon 用显微注射法将外源胸苷激酶基因转入小鼠基因组,首开转基因小鼠之先河。

1982年,Ｐalmiter 等成功地获得了转人生长激素的“硕鼠”轰动了整个生命科学领域。

1987年Ｇordon 将人组织纤溶酶原激活剂(t-PA)cDNA与小鼠乳清酸蛋白(WAP)基因启动区构建融合表达结构,首建乳腺生物反应器小鼠模型。

1991年Wright等在羊的乳腺中表达了人抗胰蛋白酶基因，且其含量高达35g/L。

此后，转基因动物乳腺生物反应器的研究进一步深入，相继获得了多种珍贵蛋白，人α1-抗胰蛋白酶、人尿激酶、人凝血因子Ⅸ等诸多重要蛋白在转基因动物中业已获得有效表达,显示出乳腺生物反应器美好的应有前景转基因动物最初以改变家畜的生产性状而受到重视。

近年来，以转基因动物乳腺作为生物反应器来大规模生产有治疗价值的重组蛋白质，引起人们的广泛关注。

转基因动物是指通过实验方法,人工地把外源基因导入动物的受精卵(或早期胚胎细胞),使外源基因与动物本身的基因组整合在一起,因而外源基因能随细胞的分裂而增殖,并能稳定地遗传给下一代的一类动物.转基因动物——乳腺生物反应器得到广泛利用以生产药物蛋白,好比在动物身上建"药厂",可以从动物乳汁中源源不断地获得具有稳定生物活性的基因产品.这是一种全新的药物生产模式,具有投资成本低,药物研制周期短和经济效益高等优点.它已经成为生物技术领域发展的重要方向。

乳腺生物反应器的研究和产业化进展

乳腺生物反应器的研究和产业化进展付玉华1,周秀梅1,钱其军1,2(1.浙江理工大学生命科学学院,新元医学与生物技术研究所,杭州 310018;2.中国人民解放军第二军医大学,东方肝胆外科医院病毒-基因治疗实验室,上海 200433)摘要:随着转基因技术的发展,利用乳腺生物反应器生产珍贵药用蛋白已成为一种极具潜力的生物技术,它为商业化前景广阔的药用蛋白提供了高产量、低成本的生产方式,开创了基因工程制药的新途径。

目前,应用乳腺生物反应器已表达百余种药用蛋白,其中近30种进入临床试验不同阶段,用于治疗抗凝血酶缺乏症的抗凝血酶 (AT ry n)已上市,乳腺生物反应器生产重组蛋白显示出广阔的产业化前景。

作者概述了乳腺生物反应器的原理、优点、国内外研究进展和产业化进程,讨论了其目前存在问题和应对策略。

关键词:转基因动物;乳腺生物反应器;重组蛋白;多潜能干细胞中图分类号:Q785 文献标识码:A 文章编号:1671 7236(2010)08 0045 07基因工程制药是20世纪70年代伴随着DNA 重组技术的问世而产生的,它的发展经历了细菌基因工程、细胞基因工程和转基因动物3个阶段。

目前上市的蛋白药物多采用细菌基因工程制药生产,但因细菌缺乏真核生物基因所必需的一些翻译后加工机制,表达的重组蛋白需经人为修饰才具有活性,从而提高了生产成本和工艺难度,限制了细菌基因工程制药的发展。

由此,出现了用真核细胞表达系统生产药用蛋白的细胞基因工程制药,哺乳动物细胞具有转录后加工修饰能力,能产生有活性的蛋白产物,目前,研究较为成功的中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary cells,CH O)表达系统生产的重组蛋白占有35%的基因工程药用蛋白市场收稿日期:2010 02 02作者简介:付玉华(1983-),男,河南人,硕士,研究方向:诱导多潜能干细胞工程。

通信作者:钱其军(1964-),男,浙江人,博导,研究员,主要从事肿瘤的病毒-基因治疗与干细胞的研究。

乳腺生物反应器名词解释

乳腺生物反应器名词解释
一、乳腺生物反应器
乳腺生物反应器是一种利用转基因动物（如牛和羊）的乳腺作为生物反应器，生产重组蛋白或特定产物的技术。

通过将外源基因导入动物的受精卵，使得该基因在动物体内稳定整合并遗传给后代。

在乳腺组织中表达的重组蛋白可以通过乳汁获取，具有高效、安全、经济等优点。

二、转基因动物
转基因动物是指通过基因工程技术将外源基因导入动物受精卵，并使其稳定遗传给后代的动物。

这种技术可以用于生产具有特定性状的转基因动物，如带有特定基因的转基因牛、羊等。

三、重组蛋白
重组蛋白是指利用基因工程技术生产的蛋白质。

这些蛋白质可以在转基因生物（如转基因植物、转基因动物或微生物）中表达，也可以在实验室条件下使用重组DNA技术在大肠杆菌或酵母等微生物中表达。

重组蛋白具有纯度高、产量高、安全性好等优点，在医疗、制药、农业和工业等领域有广泛应用。

乳腺生物反应器

国内研究进展
20世纪80年代初，施履吉院士就提出乳腺生物反应器的构想，并成功获得表达乙肝病毒表面抗原的转基因兔，为我国通过转基因动物的途径获得珍贵药物奠定了基础。
1995年，我国首次在小鼠乳腺中成功地表达了人的基因；
1996年10月上海医学遗传研究所与复旦大学合作研制成功的能在乳腺中表达人凝血因子Ⅳ的转基因羊。
步骤
获取目的基因
构建基因表达载体（在基因前加特异表达的启动子）
显微注射导入哺乳动物受精卵中
形成胚胎
将胚胎送入母体动物
发育成转基因动物（只有在产下的雌性动物个体中，转入的基因才能表达）
转基因动物生产红细胞生成素（ EPO ）
将EPO DNA分别以HindⅢ和BamHI酶切，回收5.4kb的HindⅢ/BamHI片段，插入pGEM7zf(+)载体，再将867bp的BLG启动+)β-LG-EPO。通过显微注射方法得到转基因小鼠，其乳腺中的EPO含量可达 0.5μg/ml。
生物活性与天然蛋白几乎完全一样,极易提纯。
应用
组织纤溶酶原激活剂(TPA)：由美国遗传技术公司开发的
血栓溶解剂，1987 年11月经联邦食品及药物管理局(FDA) 批准上市。1988年的销售额为1.5～1.6亿美元，1989年为 1.8～1.9亿美元。今后每年的市场销售额约为2～2.5亿美元。
重组人抗凝血酶ii:世界上第一个动物乳腺生物反映器重组
动物乳腺生物反应器
转基因动物技术
转基因动物最诱人的前景是
作为生物反应器，利用它生
产人类所需要的生物活性产品或药物，其常用方法是把目的基因在血液循环系统、唾液腺或乳腺等器官或组织中表达，从而获得人类需要的目的产物。

动物乳腺生物反应器的研发及应用

动物乳腺生物反应器的研发及应用王幸幸（生命科学系 09生物技术学号：091344025 指导老师：于相丽老师）摘要：文章综述了转基因动物乳腺生物反应器的原理、制备技术及应用、优点、国内外研究进展及存在问题，并对其发展方向进行了展望。

关键词：动物乳腺生物反应器；转基因技术乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，将外源基因导人动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺能够天然、高效合成并分泌蛋白质的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值的蛋白质的转基因动物的总称。

1987年美国科学家Gordon等人首次在小鼠的乳汁中表达出人的蛋白t—PA(组织型纤维蛋白溶酶原激活因子)【1】，展示了用动物乳腺生产高附加值产品的可能性。

从此，各国进入了对该技术的研发、应用和竞争中。

1 转基因动物乳腺生物反应器的原理乳腺生物反应器(Gland Bioreactor)技术是指利用乳腺特异表达的乳蛋白基因的调控序列构建表达载体，制作转基因动物，指导外源基因在动物乳腺中特异性、高效率地表达，以期从转基因动物乳汁中源源不断地获得外源活性蛋白。

乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA 技术和转基因技术，将目的基因转移到尚处于原核阶段的动物胚胎中．经胚胎移植得到转基因乳腺表达的个体。

外源基因在乳腺特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区【2】．即需要一个引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列，这样才能将外源基因置于乳腺特异性调节序列控制之下，使其在乳腺中表达再通过回收奶获得具有生物活性的目的蛋白。

2 乳腺生物反应器的制备技术及应用2.1 制备技术制备动物乳腺生物反应器的主要步骤包括：目的基因的选择，重组基因的构建，将重组基因转入受精卵，将转入了外源基因的受精卵植人同期发情的受体动物，对出生后基因整合、表达情况进行检测，对整合、表达的转基因动物进行育种试验，建立由成功转基因个体或群体组建的转基因系等。

上述过程中的重组基因通常含有为目的蛋白编码的序列和一个乳汁蛋白特异性启动子。