基因工程在可食用疫苗方面的应用

有机磷中毒以后的解毒常常需要大量的乙 酰胆碱酯酶，为了大量生产这种酶，人的 乙酰胆碱酯酶基因已经被转入番茄，获得 了能产生这种酶的转基因番茄。从番茄中 提取的乙酰胆碱酯酶，活性高，稳定性强， 和人体来源的酶在解毒上具有同样的动力 学特征。
尽管转基因植物可食用疫苗显示出诱人的前景， 它也存在一些不足之处。例如：有些转ห้องสมุดไป่ตู้因植物 疫苗的有效成分含量低。接种这种疫苗不但不会 诱发机体的保护性免疫反应，相应会引起免疫耐 受；疫苗能否忍受消化道内各种酶的作用；怎样 处理那些可能改变重组蛋白特性的特殊聚糖 ；在 植物体内大量表达的蛋白质等物质可能会造成转 基因植物无法正常生活或引起底物抑制；抗原蛋 白在植物中能否稳定遗传。这些都是需要进一步 深入研究加以解决的问题。
作为疫苗的任何抗原蛋白都可在植物细胞 表达，植物可在当地大面积种植，如果疫 苗在蔬菜、水果等可食部分表达，还可作 为可食用疫苗被人们直接食用，省去了运 输、注射等环节。因此植物疫苗不仅可在 当地生产，常温保存，而且还可以减少疫 苗或血液污染，提高安全性
主要原理
1、植物表达细菌或病毒等病原体的抗原基 因时，所表达蛋白保留自然状态的免疫原 性 2、食用这些转基因食物时，可刺激机体体 液和黏膜免疫应答 3、转基因植物生产可食用疫苗主要是转基 因技术
可食用疫苗方面的应用
自1992年，Mason等首次提出用植物生产 可食性疫苗以来,世界各国运用转基因植物 生产的疫苗多达十几种。 利用植物生物反应器作为食用疫苗生产系 统,避免了血清来源或酵母发酵昂贵的生产 成本和严格的纯化精制工艺。 尤其是生产食用疫苗,植物生物反应器具有 独特的优势与可观的应用前景,引起了植物 学家、分子生物学家、免疫学家等多方面 科学家的极大兴趣和密切关注。
表达系统
两种： 农杆菌Ti质粒介导外源基因的稳定整合与 表达 以病毒为载体瞬时表达
病毒为载体瞬时表达
该方法是先将目的基因插入病毒基因组中, 然后把重组病毒接种到植物叶片上,任其蔓 延至所有叶片细胞中,外源基因随病毒的复 制而得到高水平的表达,这样的植物就成了 生产疫苗的“绿色工厂”。
优势:(1)植物病毒不会感染动物,使用安 全;(2)所产生疫苗非常稳定,可在室温下保 存;(3)表达水平高。 不足:有限的宿主范围使其只能侵染少数植 物;病毒DNA不能整合到宿主基因组中,尚不 能成为长久稳定的遗传转化载体;插入外源 基因的容量有限,插入的基因分子量太大会 影响病毒装配和侵染能力等。
黏膜免疫应答
黏膜免疫系统 (mucosal immune system．MIS) 由胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道及其它外 分泌腺黏膜相关淋巴组织组成，其中胃肠 道和呼吸道占有相当重要的地位，是黏膜 免疫反应的主要诱导位点。
转基因植物疫苗具有的优势：
1、可食用性，使用方便 2、生产成本低廉，易大规模生产 3、使用安全，没有其他病原污染
4、转基因植物能对蛋白进行准确的翻译后 加工修饰，使三维空间结构更趋于自然状 态，表达的抗原与动物病毒抗原有相似的 免疫原性和生物活性 5、投递于胃肠道粘膜表面，进入粘膜淋巴 组织，能产生交换的免疫效果
俄罗斯伊尔库茨克市西伯利亚植物生理学 和生物化学研究所的科学家们日前从转基 因西红柿中提取出了抗艾滋病病毒和B型肝 炎病毒的可食用植物疫苗。