植物生物反应器

(5)安全性好,不需要注射器和头之类 的设备,避免了某些血液传播疾病;
(6)到目前为止还没有植物病原物感染 人类或动物的报道,因此植物生物反应 器避免了人或动物潜在病原物的污染;
(7)易贮存和分发,不需要冷藏设备,适于 大范围给药
2.2与人工栽培相比较,这种生产方式 具有独特的优点:
(1)节约自然资源,减少对土地资源的 占用,同时不受地区、季节、气候等 自然条件的影响;
4.研究进展
4.1利用转基因植物生产抗体
4.2利用转基因植物生产疫苗
4.3利用转基因植物生产其他药用蛋白
4.1 利用转基因植物生产抗体
将编码全抗体或抗体片段的基因导 入植物，在植物中表达出具有功能 性识别抗原及结合特性的全抗体或 部分抗体片段称之为植物抗体．
美国生物学家 Hiatt 1989 年从小 鼠中克隆 IgG 的重链和轻链基因导 入烟草，有性杂交得到 F1 抗体，即 成功组装的功能性抗体，就此开创 了植物抗体的先河
2.1 植物生物反应器特点
以生物学生产要求很高的疫苗为例, (1)技术成熟,成本低廉,使用方便,易推广; (2)植物具有完整的真核细胞表达系统,
能准确地进行翻译后加工; (3)无须提取纯化过程,可直接食用免疫;
(4)比传统的免疫途径更有效,植物细胞 中的疫苗抗原通过胃内的酸性环境时 可受到细胞壁的保护,直接到达肠内黏 膜诱导部位,刺激黏膜和全身免疫反应;
1.定义
广义上是指以悬浮培养的细胞或植株为工厂 大量生产具有重要药用价值的蛋白． 悬浮培 养用的细胞或植株，可以是天然的植物细胞、 组织和植株，也可以是经基因工程改良的植 物细胞、组织和植株，还可以是转入了带有 目的基因植物表达载体的转基因植物
狭义上是指以转基因的整株植物为工厂大量 生产各种高价值的生物制品
(2)细胞培养个体差异小、试验周期 短,便于控制,能节省人力、物力;
(3)可以筛选高产的细胞株,并通过合 理实施次生代谢过程的调控提高生 产率。
2.3不足 植物细胞和组织大规模生产相困难, 技术要求较高, 而产物含量相对较低, 提取纯化较困难, 因此成本也比较高。
3.植物种类的选择
一般要考虑到可食性的、生食的 以及蛋白质含量较高的植物． 最初研究较多的转基因植物是烟 草、马铃薯和大豆．
转基因植物 生物反应器
随着植物转基因技术的发展,将植物体作为 生物反应器生产有用的生化产物是当今生 命科学技术研究中最热门的领域。
与其他生物反应器相比,植物系统有独特的 优势,应用前景广阔。
简介植物生物反应器的研究发展历史和现 状,并对我国植物生物反应器领域的发展作 一定的展望和讨论。
关于： 1.定义 2.特点，优势与不足 3.植物种类选择 4.研究进展 5.存在问题及解决 6.展望
5.2 蛋白表达含量低
多数转基因植物通过自交后可以选 择出目的基因纯合的后代，可以稳 定遗传，使表型得以延续． 但是大 部分外源基因的表达水平在植物体 内不高，目前没有得到很好的解决．
(1) 选择合适的植物表达宿主是表达量 高低的关键，烟草以其高的生物学产量 和成熟的转化步骤被广泛用来表达各种 药物蛋白质; 而植物种子的定位表达是 近几年发展起来的另一有效途径重组药 物蛋白质专一定位在种子中表达可提高 其表达量并且利于贮存和运输．
5.存在的问题及解决策略
5.1基因沉默或不稳定表达
5.2蛋白表达含量低
5.3安全性问题
5.1基因沉默或不稳定表达
基因沉默指利用遗传转化方法导入 并稳定整合进受体细胞中的完整的 外源基因在当转化体或在其后代中 表达受到抑制的现象 ．
通过以下途径解决:
( 1) 探明影响植物基因表达的基因调控件， 加以修饰和开启控制; ( 2) 了解转录过程，以便在转录水平进行基 因操作，提高转录效率; ( 3) 研究翻译过程，提高翻译效率; ( 4) 构建一些新的植物高效表达系统，即各 种载体及高效元件
目前已报道的疫苗主要包括 5 类: 细 菌疫苗、病毒疫苗、避孕疫苗、寄 生虫疫苗和糖尿病疫苗．
近年来人们对转基因植物疫苗的研 究也取得了重大的进展
4.3利用转基因植物生产其他药用白
截至目前，人们已成功地在植物中表达 的蛋白还有人表皮生长因子、干扰素、 脑啡呔、红细胞生成素、白细胞介素、 人生长激素、溶菌酶等． 表达宿主主要有烟草、马铃薯、拟南芥、 玉米、水稻等．
(2) 合理选择启动子，添加有效的增强 子元件，去除无效的抑制序列是外源基 因高效表达的内在因素．
5.3 安全性问题
对于转基因产品的安全性目前存在 着很大的争议，尤其是在口服药物 和口服疫苗方面． 公众对转基因产品的接受和认可程 度还不够，从而使转基因产品的市 场化进程受到影响．
一方面要加大宣传普及力度，另一 方面还要对转基因产品的潜在危险 性进行充分评价，开发清洁载体， 防止目标产物受到污染
烟草用作食用对人体是有益的，因 烟草中含有蛋白质、碳水化合物、 维生素、氨基酸等人体需要的有益 物质，但是需要把蛋白提取和纯化 以后才能进行应用;
马铃薯口服口感差，如果加工成熟 食，抗原有可能失活．
近年来，作为生物反应器的转基 因植物逐渐增多，目前研究较为 成功的植物主要有烟草、马铃薯、 番茄、玉米、油菜、大豆、拟南 芥、香蕉、番木瓜、豇豆、菠菜、 苜蓿等．
4.2 利用转基因植物生产疫苗
转基因植物疫苗是把植物基因工 程技术与机体免疫机理相结合， 生产出能使机体获得特异抗病能 力的疫苗
转基因植物疫苗生产成品储存简 单，不需要冷冻冷藏，有利于运 输并且预防接种简单易行．
在进行免疫接种时不需要注射器 和针头之类的设备，不存在通过 注射接种动物感染病原微生物的 可能，同时大大减少了免疫接 种时动物的应激反应．
目前，利用转基因植物表达的抗体包括 完整的抗体分子、分泌型抗体 Iga、 IgG、单链可变区片段( scFv) 、Fab 片 段、双特异性 scFv 片段以及嵌合型抗 体等不同类型的抗体 Xu 等
克隆鼠单克隆抗体 S19 的轻链及重链基 因，构建其可变区嵌合基因，在转基因 烟草中成功表达了抗精子微型抗体 scFvl9．