分子生物学在医学中的应用

三、分子生物学的应用
1、基因工程药物 、 1979年Rutter等克隆了胰岛素 年 等克隆了胰岛素insulin基因 基因,1982年经美国 年经美国FDA批 等克隆了胰岛素 基因 年经美国 批 准基因工程胰岛素上市,为重组蛋白应用于临床第一例 为重组蛋白应用于临床第一例. 准基因工程胰岛素上市 为重组蛋白应用于临床第一例 人生长激素释放抑制素(somatostain,SMT); 人生长激素释放抑制素 生长激素growth hormone 生长激素 胸腺素thymosin; 内啡肽enkephalin 干扰素interferon; 胸腺素 内啡肽 干扰素 白介素interleukin 促红细胞生成熟 erythropoietin 白介素 集落刺激因子colony stimulating factor,CSF 集落刺激因子 肿瘤坏死因子tumor necrosis factor,TNF 肿瘤坏死因子 松弛素relaxin 松弛素 溶血栓剂thrombolytics 溶血栓剂
. 1958年M．Meselson和F．W．Stahl 提出了DNA半保留复制 模型. ．1959年S．Ochoa发现RNA聚合酶. ．1965年，S．W．Holley完成了第一个酵母丙氨酸 tRNA的 核苷酸全序列测定 . ．1966年，M．W．Nirenberg，S．Ochoa, H．G． Khorana 共同破译了全部的遗传码 ．1970年，H．M．Temin等在RNA肿瘤病毒中发现反转录酶 ； ．1972年，H．Boyer等人发展了关于重组DNA技术 ． 1975年，Sanger等人发明了快速的DNA序列测定技术
第一章： 第一章：绪论
• 一、分子生物学研究的主要内容 • 核酸 （DNA，RNA） ， ） 蛋白质
• • • 基础理论
技术
二、分子生物学的形成
• 1865年Darwin《On the Origin of Species》：性状可遗 年 《 》 传. • 1865年Mendel 遗传性状的单位称为基因（gene）. 年 遗传性状的单位称为基因 基因（ ） • 1869年Miescher首次从莱茵河鲑鱼精子中分离到 年 首次从莱茵河鲑鱼精子中分离到 首次从莱茵河鲑鱼精子中分离到DNA. • 1879年Flemming 发现了染色体 年 发现了染色体 染色体. • 1902年Sutton 提出了染色体遗传学说并认为基因是染色 年 提出了染色体遗传学说并认为基因是染色 体的一部分. 体的一部分
1992年利用生物工程技术的产品的专利在全世界有 年利用生物工程技术的产品的专利在全世界有2000 年利用生物工程技术的产品的专利在全世界有 种以上， 多种基因工程药物目前正在临床试验中， 种以上，有400多种基因工程药物目前正在临床试验中，处于 多种基因工程药物目前正在临床试验中 实验室研制阶段的数以千计。 实验室研制阶段的数以千计。在美国较大的生物技术公司有 两三百家，欧洲也有同样数量的生物技术公司， 两三百家，欧洲也有同样数量的生物技术公司，产品的年销 售额都以上亿美元计。 售额都以上亿美元计。2000年全世界生物制药的销售额超过 年全世界生物制药的销售额超过 200亿美元 亿美元. 亿美元 例如碱性成纤维细胞生长因子是一种可以用来治疗进行 例如碱性成纤维细胞生长因子是一种可以用来治疗进行 碱性成纤维细胞生长因子 性肌萎缩、神经性耳聋、膀胱子宫瘘的药物， 性肌萎缩、神经性耳聋、膀胱子宫瘘的药物，它由脑垂体细 头牛的脑垂体中只能取得150微克 微克， 胞所合成， 胞所合成，从600头牛的脑垂体中只能取得 微克，价格比 头牛的脑垂体中只能取得 黄金还贵百万倍。 黄金还贵百万倍。利用基因工程手段只要把生长因子基因进 行克隆，把运载这一基因的基因载体导入合适的微生物细胞， 行克隆，把运载这一基因的基因载体导入合适的微生物细胞， 便能用它来进行发酵生产。 便能用它来进行发酵生产。这样生产出来的生长因子就不是 以微克计算而是以公斤计算的了。 以微克计算而是以公斤计算的了。
四、分子生物学在医学领域的应用
（一） 疾病诊断 （1）Mckusick Mckusick著人类基因和遗传病。 Mckusick 单基因病：1996年1487种， 1996年1487种 1996 至2001年，12714种，增加11327种 2001年 12714种 增加11327种 2001 11327 （2）老年人三大疾病： 心脏病、高血压、糖尿病属多基因遗传。
（二）生物工程与生物制药Biblioteka Baidu
目前世界上用基因工程制药达100种以上 目前世界上用基因工程制药达100种以上 100 干扰素 生长激素释放抑制激素 胰岛素 组织纤维酶原激活剂 Ⅷ凝血因子 人生长激素 乙肝病毒（HBV） 乙肝病毒（HBV）疫苗
4、 基因工程和治疗 、 基因治疗-是用于人体的基因工程 是用于人体的基因工程， 基因治疗 是用于人体的基因工程，是把正常基因导入 人体取代致病基因的治疗方法，最初用于遗传病的治疗， 人体取代致病基因的治疗方法，最初用于遗传病的治疗， 现在已经推广到癌症和艾滋病等疾病. 现在已经推广到癌症和艾滋病等疾病 已知有几千种疾病是单个基因发生突变的结果，癌症、 已知有几千种疾病是单个基因发生突变的结果，癌症、 艾滋病等在一定程度上也与一个基因或多个基因的突变有 关。还有一些遗传病是与整个染色体额外存在有关 第一个成功的基因治疗的病例 1990年9月14日美国的一个年仅 岁的小女孩接受了基因治 日美国的一个年仅4岁的小女孩接受了基因治 年 月 日美国的一个年仅 疗而且取得了成功。她患的是遗传性的严重复合免疫缺损 疗而且取得了成功。她患的是遗传性的严重复合免疫缺损 原因是她继承了父母亲的各自的一个缺损基因。 症，原因是她继承了父母亲的各自的一个缺损基因。基因 身上取出免疫系统中的白 治疗采用的是体外疗法。 患者身上取出免疫系统中的 治疗采用的是体外疗法。从患者身上取出免疫系统中的白 细胞，把野生型即正常的基因引入白细胞 正常的基因引入白细胞， 细胞，把野生型即正常的基因引入白细胞，然后把这些细 胞注入血液中， 个月内重复 个月内重复4次 胞注入血液中，在4个月内重复 次。患者本来总是面容憔 悴而且易受感染，现在已是一个健康姑娘了。 悴而且易受感染，现在已是一个健康姑娘了。
• 1910年Morgan 证明了基因存在于染色体 年 证明了基因存在于染色体 基因存在于染色体. • 1944年Avery 证实了 年 证实了DNA是构成染色体的大分子 是构成染色体的大分子. 是构成染色体的大分子 • 1953年Watson 和Crick 发现了 年 发现了DNA的双螺旋结构 的双螺旋结构. 的双螺旋结构 • 1957年，Kornberg在大肠杆菌中发现 年 在大肠杆菌中发现DNA聚合酶 在大肠杆菌中发现 聚合酶 I.
2、基因工程疫苗 基因工程疫苗 40年代以前 由受染动物组织制备的病毒疫苗为第一代 年代以前,由受染动物组织制备的病毒疫苗为第一代 年代以前 由受染动物组织制备的病毒疫苗 产品(狂犬病疫苗等 ； 产品 狂犬病疫苗等) 狂犬病疫苗等 制备的为第二代(如 年代,由 在40—60年代 由受染组织培养细胞制备的为第二代 如 年代 受染组织培养细胞制备的为第二代 脊髓灰质炎、麻疹、风疹、 脊髓灰质炎、麻疹、风疹、腮腺炎 苗等 ); 60年代以来 用基因工程技术生产的病毒疫苗则为第三 年代以来, 基因工程技术生产的病毒疫苗则为第三 年代以来 代。 1) 酵母系统新型乙肝基因工程疫苗的研制 新型乙肝基因工程疫苗是带有前S免疫决定基的乙肝病 新型乙肝基因工程疫苗是带有前 免疫决定基的乙肝病 毒表面抗原 2) 复旦大学制成口蹄疫基因工程疫苗 3) 2000年世界上第一株获准生产的基因工程口服痢疾活 年世界上第一株获准生产的基因工程口服痢疾活 菌苗在中国问世 4) 猪囊虫基因工程疫苗 5) 疟疾基因工程疫苗
（3）早老性痴呆 医学上称为阿尔茨海默氏病(Alzheimer 医学上称为阿尔茨海默氏病(Alzheimer disease 易感基因： 易感基因：1、14、19、21 14、19、 1：早老素基因Ⅱ，发病年龄较晚 早老素基因Ⅱ 14：早老素基因Ⅰ 14：早老素基因Ⅰ，早发患者记忆丧失 19：载脂蛋白E 19：载脂蛋白E基因 21： 21：淀粉样前体蛋白基因 AD)