基因工程的名詞解釋|未來前景|生物應(yīng)用
醫(yī)藥衛(wèi)生
1.基因工程藥品的生產(chǎn)：
許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。
微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。
⑴基因工程胰島素
胰島素是治療糖尿病的特效藥，長期以來只能依靠從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。
將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每20xxL培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素!大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)不但解決了這種比黃金還貴的藥品產(chǎn)量問題，還使其價格降低了30%-50%!
⑵基因工程干擾素
干擾素治療病毒感染簡直是“萬能靈藥”!過去從人血中提取，300L血才提取1mg!其“珍貴”程度自不用多說。
基因工程人干擾素α-2b(安達芬) 是中國第一個全國產(chǎn)化基因工程人干擾素α-2b，具有抗病毒，抑制腫瘤細(xì)胞增生，調(diào)節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療，是當(dāng)前國際公認(rèn)的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。
⑶其它基因工程藥物
人造血液、白細(xì)胞介素、乙肝疫苗等通過基因工程實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發(fā)揮了重大的作用。
2.基因診斷與基因治療：
基因治療是把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的最有效的手段。基該方法是：基因置換、基因修復(fù)、基因增補和基因失活等。
運用基因工程設(shè)計制造的“DNA探針”檢測肝炎病毒等病毒感染及遺傳缺陷，不但準(zhǔn)確而且迅速。通過基因工程給患有遺傳病的人體內(nèi)導(dǎo)入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。
但基因治療技術(shù)尚未成熟，未成熟的關(guān)鍵問題在于：①如何選擇有效的治療基因;②如何構(gòu)建安全載體，病毒載體效率較高，但卻有潛在的危險性;③如何定向?qū)氚屑?xì)胞，并獲得高表達。
SCID的基因工程治療
重癥聯(lián)合免疫缺陷(SCID)患者缺乏正常的人體免疫功能，只要稍被細(xì)菌或者病毒感染，就會發(fā)病死亡。這個病的機理是細(xì)胞的一個常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶(簡稱ADA)的基因(ada)發(fā)生了突變。可以通過基因工程的方法治療。
基因工程的未來前景
科學(xué)界預(yù)言，21世紀(jì)是一個基因工程世紀(jì)。基因工程是在分子水平對生物遺傳作人為干預(yù)，要認(rèn)識它，我們先從生物工程談起：生物工程又稱生物技術(shù)，是一門應(yīng)用現(xiàn)代生命科學(xué)原理和信息及化工等技術(shù)，利用活細(xì)胞或其產(chǎn)生的酶來對廉價原材料進行不同程度的加工，提供大量有用產(chǎn)品的綜合性工程技術(shù)。
生物工程的基礎(chǔ)是現(xiàn)代生命科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和信息科學(xué)。生物工程的主要產(chǎn)品是為社會提供大量優(yōu)質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)品，例如生化藥物、化工原料、能源、生物防治劑以及食品和飲料，還可以為人類提供治理環(huán)境、提取金屬、臨床診斷、基因治療和改良農(nóng)作物品種等社會服務(wù)。
生物工程主要有基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和微生物工程等5個部分。其中基因工程就是人們對生物基因進行改造，利用生物生產(chǎn)人們想要的特殊產(chǎn)品。
美國的吉爾伯特是堿基排列分析法的創(chuàng)始人，他率先支持人類基因組工程 如果將一種生物的DNA中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去，將DNA重新組織一下，不就可以按照人類的愿望，設(shè)計出新的遺傳物質(zhì)并創(chuàng)造出新的生物類型嗎?這與過去培育生物繁殖后代的傳統(tǒng)做法完全不同，它很像技術(shù)科學(xué)的工程設(shè)計，即按照人類的需要把這種生物的這個“基因”與那種生物的那個“基因”重新“施工”，“組裝”成新的基因組合，創(chuàng)造出新的生物。這種完全按照人的意愿，由重新組裝基因到新生物產(chǎn)生的生物科學(xué)技術(shù)，就被稱為“基因工程”，或者稱之為“遺傳工程”。人類基因組研究是一項生命科學(xué)的基礎(chǔ)性研究。有科學(xué)家把基因組圖譜看成是指路圖，或化學(xué)中的元素周期表;也有科學(xué)家把基因組圖譜比作字典，但不論是從哪個角度去闡釋，破解人類自身基因密碼，以促進人類健康、預(yù)防疾病、延長壽命，其應(yīng)用前景都是極其美好的。人類10萬個基因的信息以及相應(yīng)的染色體位置被破譯后，破譯人類和動植物的基因密碼，為攻克疾病和提高農(nóng)作物產(chǎn)量開拓了廣闊的前景。將成為醫(yī)學(xué)和生物制藥產(chǎn)業(yè)知識和技術(shù)創(chuàng)新的源泉。美國的貝克維茲正在觀察器皿中的菌落，他曾對人類基因組工程提出警告。
科學(xué)研究證明，一些困擾人類健康的主要疾病，例如心腦血管疾病、糖尿病、肝病、癌癥等都與基因有關(guān)。依據(jù)已經(jīng)破譯的基因序列和功能，找出這些基因并針對相應(yīng)的病變區(qū)位進行藥物篩選，甚至基于已有的基因知識來設(shè)計新藥，就能“有的放矢”地修補或替換這些病變的基因，從而根治頑癥。基因藥物將成為21世紀(jì)醫(yī)藥中的耀眼明星。基因研究不僅能夠為篩選和研制新藥提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也為利用基因進行檢測、預(yù)防和治療疾病提供了可能。比如，有同樣生活習(xí)慣和生活環(huán)境的人，由于具有不同基因序列，對同一種病的易感性就大不一樣。明顯的例子有，同為吸煙人群，有人就易患肺癌，有人則不然。醫(yī)生會根據(jù)各人不同的基因序列給予因人而異的指導(dǎo)，使其養(yǎng)成科學(xué)合理的生活習(xí)慣，最大可能地預(yù)防疾病。