基因的科技論文范文3000字數(shù)

基因的科技論文范文3000字數(shù)

　　基因科技又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學為理論基礎，以分子生物學和微生物學的現(xiàn)代方法為手段，下面是學習啦小編為大家整理的基因的科技論文范文3000字數(shù)，希望你們喜歡。

　　基因的科技論文范文3000字數(shù)篇一

　　基因治療研究進展

　　【摘要】 基因治療一種很有發(fā)展前途的高新技術?；蛑委熡型蔀橹委熯z傳病、腫瘤、心血管病、病毒感染及其它難治性疾病的有效手段，本文通過國內(nèi)外相關文獻的分析，從基因治療(基因治療的現(xiàn)狀、腫瘤的基因治療)、基因預防、基因治療技術、基因治療存在的問題和未來發(fā)展等進行綜述。

　　【關鍵詞】 基因治療;基因預防;基因治療技術;現(xiàn)狀;問題和未來發(fā)展

　　人類的疾病是由于其本身的基因的核苷酸發(fā)生變化有關。近年來，基因治療作為一種安全的、新的疾病治療手段，在一定程度上取得了重大進展。

　　1 基因治療

　　基因治療(Genethrapy)是向靶細胞引入正常有功能的基因，以糾正或補償致病基因所產(chǎn)生的缺陷，從而達到治療疾病的目的，通常包括基因置換、基因修正、基因修飾、基因失活等。簡而言之，基因治療是指通過基因水平的操縱而達到治療或預防疾病的療法。

　　1.1 基因治療的現(xiàn)狀

　　生物醫(yī)學的深入研究表明，人類的各種疾病都直接或間接與基因有關[1]。因此，可認為人類的一切疾病都是“基因病”。故人類疾病可分為三大類。一類是單基因病。這類疾病只需一個基因缺陷即可發(fā)生，如腺苷脫氨基酶(ADA)缺陷癥。二是多基因病。此類疾病的病因大多比較復雜，不但涉及各個基因，往往還與環(huán)境因素(包括自然環(huán)境、社會環(huán)境、生活方式等)有關。基因缺陷和疾病表型都具有明顯的多樣性。Ⅰ型糖尿病、腫瘤、心血管疾病等皆屬此類。三是獲得性基因病。此乃病原微生物入侵所致，如艾滋病、乙型肝炎等。因此，理論上，人類所有的疾病都可采用基因治療。

　　1.2 腫瘤的基因治療

　　目前治療癌癥的基因療法種類頗多，主要集中在免疫基因治療、藥物敏感性基因治療、腫瘤抑制基因治療治療三個方面。

　　1.2.1 免疫基因治療

　　常用方法有：①細胞因子基因治療：將某些細胞因子基因如IL?2、IL?4、IL?6、B7?1，GM?CSF等轉染腫瘤細胞后，增強機體對腫瘤細胞的免疫反應。②腫瘤抗原基因免疫治療：將某些腫瘤抗原基因如MHC基因等轉染腫瘤細胞，增強腫瘤細胞免疫原性。②反義基因治療：應用反義核酸在轉錄和翻譯水平，通過堿基互補原則封閉某些異?；虻谋磉_，反義核酸被稱為信息藥物[3]。④用抗體抑制癌基因的產(chǎn)物殺滅腫瘤細胞。

　　另外，端粒酶在形成過程中依賴一種染色體端粒分泌出的名叫HTERT的蛋白質(zhì)，它是端粒酶產(chǎn)生的基礎和模板。采用基因工程手段對這種蛋白進行改造，抑制端粒酶的產(chǎn)生過程，從而阻止癌細胞的無限分裂。

　　1.2.2 藥物敏感性基因治療

　　利用單純皰疹病毒胸苷激酶(HSV?TK)基因來治療腦惡性膠質(zhì)瘤，用“自殺基因”“插入”正在分裂增殖的腫瘤細胞，并與腫瘤基因組“整合”而“生出”胸苷激酶。該酶能使進入腫瘤細胞和原來對該細胞無毒的一種叫更昔洛韋的藥物立即成為“毒死”腫瘤細胞的“殺手”，并能殺死鄰近的腫瘤細胞[2]。我國上海市腫瘤研究所基因?qū)嶒炇以趪鴥?nèi)率先研制成功的胸苷激酶基因工程化細胞制劑已開始用于腦惡性膠質(zhì)細胞瘤的基因治療。增強機體對治療耐受能力的基因療法，例如向患者骨髓細胞導入多藥耐藥基因，則可增加化療或放療劑量以便更多地殺滅癌細胞，而機體能夠耐受，就可以提高治療效果。

　　1.2.3 腫瘤抑制基因治療

　　惡性腫瘤本質(zhì)是一種基因病，腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與復發(fā)均與基因的改變密切相關，因此基因治療針對的是腫瘤發(fā)生的根源——在基因水平上對腫瘤進行根治。這方面研究最多的為野生型p53基因療法。將重組的人P53腺病毒，通過注射導入人體所需的P53抑癌基因，以抑制腫瘤發(fā)展，甚至縮小腫瘤[4]。如北京市海淀醫(yī)院基因治療中心用重組人P53 腺病毒注射液(又名今又生、是一種廣譜抗癌基因藥品)，用于治療頭頸部鱗癌、鼻咽癌、喉癌、肺癌、乳腺癌、結直腸癌、胃癌等各類實體性腫瘤。

　　1.4 基因預防

　　細胞在演變?yōu)榘┲暗臄?shù)年甚至幾十年中，分子水平的基因突變多數(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，及時了解某些特定基因的完損與否，就可以通過減少對致癌因素的接觸以及修復基因的功能來達到預防的目的，例如高血壓、糖尿病、乳腺癌等。干細胞是細胞最早期、最原始的階段，可以通過干預干細胞基因，糾正疾病“因素”?；驒z測是21世紀預防醫(yī)學最偉大的發(fā)明。它使人們真正地可以了解自己的健康，尤其對我們的下一代進行基本疾病的基因檢測其意義更重大，如果提前知道他們身上有哪些疾病的易感基因，我們完全可以通過對居住條件、膳食組成、生活方式、增加體檢頻度、接受早期診治等多種方法，有效地規(guī)避

　　疾病發(fā)生的環(huán)境因素。通過基因檢測，可向人們提供個性化健康指導服務、個性化用藥指導服務和個性化體檢指導服務。就可以在疾病發(fā)生之前的幾年、甚至幾十年進行準確的預防，而不是盲目用藥、無效用藥、有害用藥以及保健等。

　　2 基因治療技術

　　2.1 基因治療常用方法

　　有兩種，即體內(nèi)療法(In vivo)和體外療法(Ex vivo)。體內(nèi)療法是將外源基因?qū)胧荏w體內(nèi)有關的器官組織和細胞內(nèi)，以達到治療目的，這是一種簡便易行的方法，如肌肉注射、靜脈注射、器官內(nèi)灌輸、皮下包埋等，但其缺點是基因轉染率較低。研究和應用較多的還是體外療法，即先在體外將外源基因?qū)胼d體細胞，然后將基因轉染后的細胞回輸給受者，使攜有外源基因的載體細胞在體內(nèi)表達治療產(chǎn)物，以達到治療目的。最常用的技術有三種：(1)體外處理療法：將有基因缺陷的體細胞取出后，引入正常的基因拷貝后再送回體內(nèi);(2)原位療法：使用載體將目的基因直接導入靶細胞;(3)體內(nèi)療法：將基因載體注入血液，定向?qū)ふ野屑毎⒒虬踩行У貙搿?/p>

　　2.2 基因治療載體

　　有效的基因治療依賴于外源基因在受體中高效、穩(wěn)定的表達，而這在很大程度上取決基因治療所采用的載體系統(tǒng)。基因治療載體可分兩大類：病毒性載體和非病毒性載體。

　　2.2.1 病毒性載體

　　病毒性載體如逆轉錄病毒、腺病毒、腺相關病毒、痘苗病毒、皰疹病毒等。逆轉錄病毒應用最早，研究也相當深入，目前仍被廣泛應用。

　　2.2.1.1 逆轉錄病毒載體

　　反轉錄病毒(Retrovirus)是一類已知的RNA病毒。該載體系統(tǒng)有兩部分組成，一是帶有外源基因的重組反轉錄病毒載體分子，二是能以反式提供病毒結構蛋白的包裝細胞，其要求是能高效產(chǎn)生感染靶細胞的重組病毒顆粒，且無野生型的反轉錄病毒存在，后者是基因治療安全性的關鍵問題。逆轉錄病毒載體最大優(yōu)點是：(1)轉染譜廣，可以感染各種細胞類型;(2)轉入的外源基因可完全整合;(3)對細胞感染率高，達到100%;(4)感染細胞不產(chǎn)生病變，可建立細胞系長期持續(xù)表達外源基因。根據(jù)報道利用逆轉錄病毒作為載體來進行血友病A的基因治療已經(jīng)有了很大的進展。

　　2.2.1.2 腺病毒載體

　　腺病毒(Adenovirus，Ad)是一種無包膜的線狀雙鏈DNA病毒，其復制不依賴于宿主細胞的分裂。臨床上已運用Ad載體系統(tǒng)對囊性纖維病進行基因治療，取得良好的效果。Ad載體具有以下優(yōu)點：(1)人類是Ad的自然宿主，因此比較安全;(2)靶細胞范圍廣，不僅能感染復制分裂細胞，也能感染非分裂細胞;(3)滴度高，可達1011～1012pfu·ml-1;(4)可在腸道及呼吸道內(nèi)繁殖，其重組病毒可由靜脈注射、腸道吸收或氣管內(nèi)滴注等多種方式給予，已達到有效的基因轉移和治療;(5)該載體沒有包膜，不易被其補體所滅活，可直接在體內(nèi)應用。

　　2.2.1.3 腺相關病毒載體

　　腺相關病毒(Adeno?associated virus，AAV)單鏈DNA病毒，是一種缺陷型病毒，只有與腺病毒、單純皰疹病毒等共感染時才能進行有效復制。與其他載體病毒相比：(1)AAV無致病性，并且在受染體上不會引發(fā)免疫反應;(2)宿主范圍廣，并可感染非分裂細胞;(3)AAV載體可將外源基因定點整合到人類19號染色體長臂，基因表達穩(wěn)定;(4)AAV是一種無包膜病毒，對各種理化處理穩(wěn)定，易于分離純化。腺相關病毒載體目前已應用于臨床治療囊性纖維化病。

　　2.2.1.4 牛痘苗病毒

　　牛痘病毒(Vaccinia virus)是一種有包膜的雙鏈DNA病毒，分子量大，180～220kb，可感染多種組織，其整合率低，可供短期的基因表達。牛痘苗病毒具有可感染靜息期細胞、基因不整合在宿主染色體上、外源基因整體容量大等特點。主要缺點是引發(fā)免疫反應，使重復給藥成問題。目前正在研制一種重組牛痘病毒載體，可插入并表達多個基因，易轉染多種腫瘤細胞，并可高效表達目的基因。

　　2.2.1.5 單純皰疹病毒載體

　　單純皰疹病毒載體(Herps simplex virus，HSV)是一種長約152kb的雙鏈DNA病毒，可在受染細胞的核中復制。HSV載體具有以下優(yōu)點：(1)宿主細胞廣泛;(2)病毒滴度高;(3)外源基因容量大;(4)對神經(jīng)細胞具有嗜向性，可在神經(jīng)元細胞中建立終生潛伏性感染。HSV載體的不足之處在于它的毒性。其它，人們利用肝炎病毒、HIV病毒作為載體直接注射肝葉獲長期表達，但對其安全性還有待進一步證實。

　　2.2.2 噬菌體載體

　　近年來，噬菌體因其高增殖、安全、大容量等特性而受到人們重視，但由于噬菌體缺乏對哺乳類細胞的趨向性而受到限制。利用M13噬菌體通過成纖維生長因子(FGF)介導連接靶細胞，從而達到目標基因的轉移。厭氧菌作為基因治療的載體，具有腫瘤靶向性強、安全性高等特點，是一種新型的基因治療載體。當厭氧菌攜帶具有治療作用的目的基因時，可有效的抑制實體瘤細胞的生長。有人用雙歧桿菌、乳酸桿菌和梭狀芽孢等厭氧菌作為腫瘤基因治療載體。

　　3 基因治療存在的問題

　　3.1 人體基因治療試驗的危險性

　　在沒有完全解釋人類基因組的運轉機制，充分了解基因調(diào)控機制和疾病的分子機理之前進行基因治療是相當危險的。例如病毒感染的細胞，通常不只一種，這樣，當病毒載體攜帶基因進入人體，它們改變的不僅是靶細胞。而且，當基因被加入DNA中時，也存在新基因加錯地方的可能，因而導致癌癥或其它損害的危險;當DNA直接注入腫瘤，或使用脂質(zhì)體傳遞系統(tǒng)時，也存在外來基因擅自進入生殖細胞(精子或卵子)而產(chǎn)生遺傳變異的微小機會;轉入的基因“過分表達”，合成過多原先沒有的蛋白質(zhì)產(chǎn)生危害的可能;轉入的基因引起發(fā)炎或免疫反應的可能;特別是當試驗重復時，病人的病毒會感染其他人或進入外界的可能。

　　3.2 社會和倫理問題

　　基因診斷和治療技術是未來醫(yī)學中的主流技術,但它也是一把雙刃劍?；蛟\斷中的道德問題包括基因取舍、基因歧視、基因隱私等;基因治療中的道德問題包括基因設計、基因改造等?；蛟\斷和治療要堅持的道德原則有人類尊嚴與平等原則、知情同意原則、科學性原則、優(yōu)后原則和治病救人原則等[5]。總的來說，基因療法面臨的問題與任何一個重大新技術發(fā)展時所面臨的問題是一樣的。這些技術能實現(xiàn)很多益處，但也會由于濫用而帶來危害。

　　3.3 目前基因治療所面臨的問題

　　基因治療是一種新的治療手段，可以治療多種疾病，包括癌癥、遺傳性疾病、感染性疾病、心血管疾病和自身免疫性疾病。過去幾年里，全球基因治療臨床試驗取得了很大的進步。實際上，基因治療也遇到了很多困難。目前尚存在很多根本性的問題：許多基因缺陷病的早期診斷還有困難;缺乏對靶細胞定向?qū)牖虻募夹g;基因治療載體的安全性和有效性問題[6];導入基因的表達和調(diào)控問題;發(fā)現(xiàn)新的治療基因，尤其是對疾病相關基因還不十分清楚的腫瘤基因治療。

　　3.4 當前的基因治療研究中的急需解決的問題

　　目前有治療價值的基因太少、導入基因的手段不理想、導入基因表達量還太低、導入的基因缺乏可控性，急需解決提供更多可供利用的基因、設計定向整合的載體、如何高效持續(xù)表達導入基因和導入的基因具有可控性。如血友病B的基因治療，凝血因子9的表達量只有正常人的5%，若能達到10%，則治療效果會大大提高;若導入的胰島素基因整天在分泌胰島素而不受機體內(nèi)血糖濃度和激素的調(diào)控，將會造成嚴重后果;靶細胞類型的選擇和細胞移植技術;獲得性疾病和遺傳性疾病的基因治療，都需要更有效的動物模型;基因轉移中的副作用和抗體形成問題;長期安全性的問題、倫理道德問題[7]。

　　【參考文獻】

　　1 鄧洪新,田聆,魏于全. 基因治療的現(xiàn)狀、問題和展望[J]. 生命科學, 2005, 8(3): 196-197.

　　2 蔡冬坡.腫瘤基因治療的現(xiàn)狀和展望[J].中國腫瘤臨床, 1994, 21(9): 712-714.

　　3 楊曉忠,張黎軍. 白血病基因治療研究進展[J]. 醫(yī)學研究雜志, 1998, 27(12): 35-36.

　　4 張彥娜,王驊,葉燕麗,等. P53基因治療宮頸癌的試驗與臨床研究[J]. 中華實用醫(yī)藥雜志, 2003, 3(20): 1840-1842.

　　5 曹志平. 基因診斷和治療技術中的醫(yī)學道德[J]. 中國高等醫(yī)學教育, 2007, (8): 12-13.

　　6 張秀娟.基因治療的有效性和安全性分析[J].中國臨床康復, 2003, 7(8): 1317-1318.

　　7 顧健人. 基因治療的現(xiàn)狀與對策[J]. 中華醫(yī)學雜志, 1997, 77(10): 723-724.

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