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轉基因技術醫學論文

轉基因技術醫學論文

論文常用來指在各個學術領域開展研究,描述學術研究成果的文章。以下是我整理的關於轉基因技術的醫學論文。歡迎參考他們!

1轉基因技術和轉基因疾病動物模型在醫藥研究中的應用特點及前景

1.1應用於制作動物模型的主要基因改造技術的優缺點

1.1.1轉基因技術該技術將含有體外構建的基因表達框架的DNA直接註入受精卵的雄性原核中,使其在基因組DNA擴增過程中隨機插入基因組。其中,BAC轉基因具有能完整保留基因表達的調控元件,基因的上下遊序列大大降低了插入位點周圍序列的影響,插入基因組的拷貝數低且傳代穩定,這些都是傳統轉基因所不具備的。這種技術可以利用強驅動子來過表達基因,可以用來模擬和復制壹些基因擴增引起的疾病,比如很多腫瘤就是由癌基因的擴增引起的。還可以利用轉基因技術,在體內表達針對壹種或某種mRNA的微小核糖核酸,並關閉或敲除這些基因的表達,從而再現這些基因表達缺失導致的疾病。該技術的主要缺點是:第壹,插入的隨機性可能導致外源轉基因的表達不完全遵循原有的內源基因表達模式,還可能幹擾內源基因的表達;第二,效率低。

1.1.2基於同源重組的基因改造技術。這種技術通過同源重組將原來的序列替換為修飾後的序列,從而達到基因修飾的目的。這項技術需要經過es細胞培養、ES細胞重組篩選、囊胚註射、子宮移植等階段獲得嵌合小鼠,然後從嵌合小鼠的後代中獲得第壹只轉基因穩定的小鼠。該技術可用於基因的定點突變、導致基因功能喪失的全部或部分序列替換,並可實現傳統的敲除,特定基因的常規敲除可通過結合Cre-loxp和Flp-Frt系統實現,包括組織特征和發育階段特異性敲除。該技術可以模擬和再現基因點突變導致的人類或動物疾病,可以關閉特定組織細胞和特定發育階段中壹個或部分基因的表達,從而模擬和再現與這些組織細胞或發育階段相關的特定疾病的發生發展過程。該技術的主要缺點是:受限於es細胞的培養技術(目前僅有幾種小鼠和大鼠的ES細胞系),初建小鼠獲得率低,周期長等。

1.1.3基於人工核酸內切酶的遺傳修飾技術近年來,許多學者從微生物中發現了幾種能特異性識別某些堿基序列的核酸內切酶並對其進行了改進,將其發展成為人工核酸內切酶。利用該技術,可以準確識別、組合並特異性切除某些特定的DNA序列,從而促進外源DNA序列插入缺口,達到切除或替換原有序列的目的,實現基因改造。近年來,人工核酸內切酶技術發展迅速,包括ZFN、TALEN、CRISPR/Cas9技術,具有操作簡單、修飾精度高、效率高、周期短、不受es細胞限制、可轉化多種細胞內基因等優點。其中CRISPR/Cas9技術已經在南京大學模式動物研究所得到了很好的發展和應用。通過使用該技術,黃行許等人成功地在包括人類es細胞在內的各種物種和生殖系細胞系中實現了基因轉化,並成功地在小鼠、大鼠和猴子中實現了基因轉化,包括條件性敲除轉化。CRISPR/Cas9等新技術的開發和利用,提高了轉基因的成功率,使構建各種屬、品系的轉基因疾病動物模型成為可能。

1.2轉基因疾病動物模型在醫藥研究中的應用及特點

1.2.1在西醫研究中的應用特點及前景基於對小鼠遺傳信息的深入研究和人、鼠疾病的遺傳學研究成果,通過遺傳轉化技術構建了多種可復制人、鼠疾病的小鼠模型,並被廣泛用於研究和揭示疾病發生發展所涉及的信號通路、基因及其調控。由於腫瘤的發生發展本質上是體細胞或生殖細胞的基因突變和積累的過程,通過基因修飾技術構建的腫瘤疾病模型可以再現多種腫瘤的發生發展,因此在腫瘤醫學研究和抗腫瘤藥物開發中具有很大的應用價值,並取得了很大的成果。目前,已經知道腫瘤發生和發展的過程是其中信號通路如Ras通路、WNT通路或PI3K/AKT通路被激活,而抑制細胞增殖的信號通路如p53通路或Rb通路被破壞的過程。在對這些分子機制有了深入和充分了解的基礎上,多種抗腫瘤藥物被開發出來。例如,EGFR靶向藥物已經用於臨床抗腫瘤治療。對p53通路調控方式的認識和對相關分子結構的了解,促成了MDM2抑制劑RG7112的出現,在壹定程度上對某些腫瘤有較好的療效。近年來,基於對小鼠腫瘤轉移過程中所涉及的分子機制的深刻理解,為開發能廣泛抑制腫瘤轉移的藥物提供了理論基礎。目前,由於胚胎幹細胞培養困難等技術限制,轉基因疾病的動物模型大多來自小鼠。CRISPR/Cas9技術在多種模式動物中的成功應用,使得開展更廣泛的動物轉基因成為可能,從而為構建除小鼠以外的轉基因疾病動物模型掃清了技術障礙。

1.2.2在中醫研究中的應用特點及前景由於中醫癥狀的標準化和量化在理論和方法上的不統壹和不確定性,中醫癥狀的描述和表征存在爭議,使得根據中醫理論構建的疾病動物模型非常有限。盡快制定統壹的中醫癥狀診斷標準,探索符合中醫理論的量化方法,探索和揭示中醫癥狀與基因表達調控的關系及其功能,有助於中醫實踐和理論的進壹步發展。中醫理論的整體觀和辯證觀強調機體的整體性、個體的特異性和致病辯證法在疾病診斷、病因病機探索和疾病治療中的關鍵作用,提示有必要用功能基因組學、轉錄組學、蛋白質基因組學、代謝組學等基因組學的概念和方法來認識中醫癥狀的病因病機。因此,從遺傳學的角度來看,對中醫癥狀的解釋更多地體現在某壹基因所主導的多個基因之間的相關性和功能性(整體性和辯證性),更多地表現為表觀遺傳變化(個體性)所導致的癥狀的發生發展。現代基因改造技術的巨大進步和CRISPR/Cas9等新技術的出現,使得經濟快速地改造1個個體中的多個基因,人工模擬自然調控成為可能。隨著中醫癥狀的標準化和量化在理論上的統壹和確定,方法的不斷完善和廣泛認可,相信通過基因改造技術構建的中醫癥狀動物模型將在不久的將來問世,這將為中醫研究提供壹個新的平臺,有望將中醫實踐和理論發展推向壹個新的高度。

2摘要

任何表型,包括疾病表型,都可以追溯到相關基因的功能、調控和變化。從這個角度來看,通過基因轉化構建的疾病動物模型,抓住了疾病發生發展問題的根源,有助於學者從根本上了解疾病發生發展的規律,也為新型、安全、有效的藥物開發提供了極好的實驗平臺。隨著對醫學和遺傳學本質認識的深入,以CRISPR/Cas9技術為代表的現代基因修飾技術有望更廣泛地應用於疾病動物模型的構建,這將有力地推動現代醫學的發展。

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