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1、關于乳腺生物反應器的相關技術及前景展望論文 摘要：文章分析了乳腺生物反應器的發(fā)展背景、研究概況；從定義、原理、建立乳腺反應器的基本方法方面詳細的講解了相關知識；從現(xiàn)在應用的相關生物工程技術入手，分析了各種方法的可借鑒優(yōu)點以及存在的不足，并且提出了可以解決的辦法；展望將來乳腺生物反應器廣闊的科研前景和巨大的經濟潛力關鍵詞：乳腺生物反應器；生物工程；轉基因技術1國際國內背景1.1生物工程發(fā)展在新技術革命的影響下，傳統(tǒng)的化學藥物模式正在為生理藥學模式逐步替代，預示著醫(yī)藥工業(yè)體系的劃時代變革。在生物工程藥物的生產中，基因工程技術的運用顯示出了其無與倫比的優(yōu)越性：基因工程技術能明顯提高生化藥物的生產效率
2、；基因工程提供了大規(guī)模制取傳統(tǒng)技術難以制備的人體內活性物質的技術；基因工程藥物對過去難以治療的一些病癥有特殊效果。基因工程藥物一般毒副作用較小。1.2乳腺生物反應器的研究概況1980年Gordon用顯微注射法將外源胸苷激酶基因轉入小鼠基因組,首開轉基因小鼠之先河。1982年,almiter等成功地獲得了轉人生長激素的“碩鼠”轟動了整個生命科學領域。1987年ordon將人組織纖溶酶原激活劑(t-PA)cDNA與小鼠乳清酸蛋白(WAP)基因啟動區(qū)構建融合表達結構,首建乳腺生物反應器小鼠模型。1991年Wright等在羊的乳腺中表達了人抗胰蛋白酶基因，且其含量高達35g/L。此后，轉基因動物乳腺生
3、物反應器的研究進一步深入，相繼獲得了多種珍貴蛋白，人1-抗胰蛋白酶、人尿激酶、人凝血因子等諸多重要蛋白在轉基因動物中業(yè)已獲得有效表達,顯示出乳腺生物反應器美好的應有前景。2乳腺生物反應器2.1乳腺生物反應器定義及特點動物乳腺生物反應器是基于轉基因技術平臺，使外源基因導入動物基因組中并定位表達于動物乳腺，利用動物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在動物的乳汁中生產一些具有重要價值產品的轉基因動物的總稱。乳腺生物反應器生產的外源蛋白種類廣泛，從小分子肽到大分子復雜蛋白質，從生物活性酶到抗體、病毒抗原蛋白均可有效生產。2.3乳腺生物反應器的應用現(xiàn)狀乳腺生物反應器的應用主要體現(xiàn)在四個方面：建立轉基因
4、動物生物反應器模型；生產藥用珍稀蛋白；提高乳汁的營養(yǎng)價值，并降低有達物質的含量，如導入乳鐵蛋白基因以提高乳鐵蛋白在乳中的含量，導入溶酶基因以降低乳中細菌的含量；改變乳汁的組成成分，使其性質更接近人乳，提高乳汁的應用價值。2.4表達載體制備乳腺生物反應器的關鍵是保證目的蛋白特異性在乳腺中的高效表達，傳統(tǒng)表達載體都是選用某種乳蛋白基因的調控序列作為啟動子元件。目前，已經克隆并用作構建載體的乳蛋白基因主要有-乳球蛋白（BLG）基因、aS1-酪蛋白基因、-酪蛋白基因、乳清酸蛋白（WAP）以及乳清白蛋白基因。3常用的轉基因技術及其應用前景3.1常用的轉基因技術種類轉基因技術是制備乳腺生物反應器的核心技術
5、。目前制備動物乳腺生物反應器的轉基因方法除了顯微注射法外，還有逆轉錄病毒介導的轉基因、精子介導的轉基因和胚胎干細胞(ES細胞)介導的轉基因等。3.1.1顯微注射技術（microinjection）以顯微注射法轉外源基因沒有長度上的限制，目前已證明數百kb之DNA的片段均可以成功產制出轉基因動物。但隨機整合可能破壞重要的內源性DNA序列或激活細胞的致癌基因；產生的轉基因動物常常是嵌合體；不能在胚胎早期確定性別等缺點。3.1.2逆轉錄病毒介導法（RMGT）逆轉錄病毒介導的基因技術，是目前將外源基因導入細胞的最有效的方法。此法優(yōu)點在于轉染譜廣，可感染包括人體在內的多種動物細胞類型，一次可感染大量細胞
6、，轉染率高達100%。但載體的滴度較低，且此載體容納的外源基因量較少，不利于較大的基因的插入。3.1.3精子介導的轉基因包括精子載體技術和胞內精子注射技術(ICSI)。前者尚未得到多數科學家的認可；后者于1999年由Perry等建立，轉基因效果尚不確切。3.1.4胚胎干細胞介導的轉基因該方法是從胚泡期胚胎的內細胞群中分離細胞，培養(yǎng)這些細胞，并用外源基因進行轉染，外源基因通過隨機插人或同源重組的方式整合到干細胞的基因組中；通過抗生素篩選、富集被轉染的細胞，把被轉染的細胞轉移進感受態(tài)胚囊，將其移人假孕個體的體內，從而獲得轉基因動物。4轉基因技術目前存在的問題核移植技術的常規(guī)化需要在眾多方面加以改進
7、，特別是針對圍產期胚胎死亡和細胞體外長期培養(yǎng)對克隆胚胎造成的不利影響，說明對早期胚胎發(fā)生和核移植中供體細胞核與受體卵母細胞質的細胞周期協(xié)調關系的研究還須進一步闡明。5前景展望目前成功的實例說明體細胞打靶和核移植相結合制備乳腺生物反應器是發(fā)展的重要趨勢。許多國家的政府和大型制藥企業(yè)競相投入巨資資助乳腺生物反應器產品的開發(fā)和生產，使乳腺反應器研制和產業(yè)化呈現(xiàn)日益加速的趨勢。利用乳腺反應器生產營養(yǎng)活性蛋白，如需求量極大的護膚品中的活性蛋白，或者改造奶質而使其具備營養(yǎng)和藥用雙重功能，或者直接生產口服生物制品，都具有極大的市場潛力。相信乳腺生物反應器產業(yè)不僅會成為有高額利潤回報的新型行業(yè)，而且將會帶動整
8、個國民經濟的發(fā)展，形成全新的產業(yè)結構模式。因此，我們應當抓住機遇，增加投資力度，大力興辦乳腺反應器產業(yè)，以在未來的生物高技術競爭中奪得主動權。參考文獻：1GordonJW.GenetictransformationofmouseembryosbymicroinjectionofpuriedDNAJ.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1980,77:7380-7384.2PalmiterR.D.DramaticgrowthofmicethatdevelopfromeggsmicroinjectionwithMTgrowthhormonenfusiongenesJ.Nature,198
9、2,300:511-615.3GordonK.ProductionofhumanplasminegenactivatorinthetransgenicmousemilkJ.Biotechnology,1987,5:11831-11853.4Wight.G.Highexpressionofactivehuman1-amtitrypsininthemilkoftransgenicssheepJ.1991,9:830-8345孫懷昌，陳剛，張磊，宋紅芹，施偉慶動物乳腺特異表達載體的構建及其表達特性研究J.揚州大學學報(農業(yè)與生命科學版),2003,24(4)：1-4.6張保軍,楊公社,張麗娟.轉基因動物乳腺生物反應器研究進展J.動物醫(yī)學進展,2003,24(2):7-9.7張克忠，邱信芳乳腺生物反應器的基礎研究載體構建，檢測及反應器的建立方法J國外醫(yī)學遺傳學,1997,20（6）：314-319.
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