基因的科技論文范文3000字?jǐn)?shù)

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

　　基因的科技論文范文3000字?jǐn)?shù)篇一

　　基因治療研究進(jìn)展

　　【摘要】 基因治療一種很有發(fā)展前途的高新技術(shù)。基因治療有望成為治療遺傳病、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(guān)文獻(xiàn)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(yù)防、基因治療技術(shù)、基因治療存在的問題和未來發(fā)展等進(jìn)行綜述。

　　【關(guān)鍵詞】 基因治療;基因預(yù)防;基因治療技術(shù);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(guān)。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(jìn)展。

　　1 基因治療

　　基因治療(Genethrapy)是向靶細(xì)胞引入正常有功能的基因，以糾正或補(bǔ)償致病基因所產(chǎn)生的缺陷，從而達(dá)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(dá)到治療或預(yù)防疾病的療法。

　　1.1 基因治療的現(xiàn)狀

　　生物醫(yī)學(xué)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(guān)[1]。因此，可認(rèn)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(fù)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(guān)?；蛉毕莺图膊”硇投季哂忻黠@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(xì)胞因子基因治療：將某些細(xì)胞因子基因如IL?2、IL?4、IL?6、B7?1，GM?CSF等轉(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞后，增強(qiáng)機(jī)體對腫瘤細(xì)胞的免疫反應(yīng)。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(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞免疫原性。②反義基因治療：應(yīng)用反義核酸在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平，通過堿基互補(bǔ)原則封閉某些異?；虻谋磉_(dá)，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(xì)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(chǔ)和模板。采用基因工程手段對這種蛋白進(jìn)行改造，抑制端粒酶的產(chǎn)生過程，從而阻止癌細(xì)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(xì)胞，并與腫瘤基因組“整合”而“生出”胸苷激酶。該酶能使進(jìn)入腫瘤細(xì)胞和原來對該細(xì)胞無毒的一種叫更昔洛韋的藥物立即成為“毒死”腫瘤細(xì)胞的“殺手”，并能殺死鄰近的腫瘤細(xì)胞[2]。我國上海市腫瘤研究所基因?qū)嶒?yàn)室在國內(nèi)率先研制成功的胸苷激酶基因工程化細(xì)胞制劑已開始用于腦惡性膠質(zhì)細(xì)胞瘤的基因治療。增強(qiáng)機(jī)體對治療耐受能力的基因療法，例如向患者骨髓細(xì)胞導(dǎo)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(xì)胞，而機(jī)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(fù)發(fā)均與基因的改變密切相關(guān)，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(jìn)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(dǎo)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(jié)直腸癌、胃癌等各類實(shí)體性腫瘤。

　　1.4 基因預(yù)防

　　細(xì)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(shí)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(fù)基因的功能來達(dá)到預(yù)防的目的，例如高血壓、糖尿病、乳腺癌等。干細(xì)胞是細(xì)胞最早期、最原始的階段，可以通過干預(yù)干細(xì)胞基因，糾正疾病“因素”?；驒z測是21世紀(jì)預(yù)防醫(yī)學(xué)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(jìn)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(dǎo)服務(wù)、個性化用藥指導(dǎo)服務(wù)和個性化體檢指導(dǎo)服務(wù)。就可以在疾病發(fā)生之前的幾年、甚至幾十年進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)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(shù)

　　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(guān)的器官組織和細(xì)胞內(nèi)，以達(dá)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(diǎn)是基因轉(zhuǎn)染率較低。研究和應(yīng)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(xì)胞，然后將基因轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞回輸給受者，使攜有外源基因的載體細(xì)胞在體內(nèi)表達(dá)治療產(chǎn)物，以達(dá)到治療目的。最常用的技術(shù)有三種：(1)體外處理療法：將有基因缺陷的體細(xì)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(dǎo)入靶細(xì)胞;(3)體內(nèi)療法：將基因載體注入血液，定向?qū)ふ野屑?xì)胞并將基因安全有效地導(dǎo)入。

　　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(dá)，而這在很大程度上取決基因治療所采用的載體系統(tǒng)?；蛑委熭d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(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、腺相關(guān)病毒、痘苗病毒、皰疹病毒等。逆轉(zhuǎn)錄病毒應(yīng)用最早，研究也相當(dāng)深入，目前仍被廣泛應(yīng)用。

　　2.2.1.1 逆轉(zhuǎn)錄病毒載體

　　反轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄病毒載體分子，二是能以反式提供病毒結(jié)構(gòu)蛋白的包裝細(xì)胞，其要求是能高效產(chǎn)生感染靶細(xì)胞的重組病毒顆粒，且無野生型的反轉(zhuǎn)錄病毒存在，后者是基因治療安全性的關(guān)鍵問題。逆轉(zhuǎn)錄病毒載體最大優(yōu)點(diǎn)是：(1)轉(zhuǎn)染譜廣，可以感染各種細(xì)胞類型;(2)轉(zhuǎn)入的外源基因可完全整合;(3)對細(xì)胞感染率高，達(dá)到100%;(4)感染細(xì)胞不產(chǎn)生病變，可建立細(xì)胞系長期持續(xù)表達(dá)外源基因。根據(jù)報(bào)道利用逆轉(zhuǎn)錄病毒作為載體來進(jìn)行血友病A的基因治療已經(jīng)有了很大的進(jìn)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(fù)制不依賴于宿主細(xì)胞的分裂。臨床上已運(yùn)用Ad載體系統(tǒng)對囊性纖維病進(jìn)行基因治療，取得良好的效果。Ad載體具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)人類是Ad的自然宿主，因此比較安全;(2)靶細(xì)胞范圍廣，不僅能感染復(fù)制分裂細(xì)胞，也能感染非分裂細(xì)胞;(3)滴度高，可達(dá)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(dá)到有效的基因轉(zhuǎn)移和治療;(5)該載體沒有包膜，不易被其補(bǔ)體所滅活，可直接在體內(nèi)應(yīng)用。

　　2.2.1.3 腺相關(guān)病毒載體

　　腺相關(guān)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(shí)才能進(jìn)行有效復(fù)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(yīng);(2)宿主范圍廣，并可感染非分裂細(xì)胞;(3)AAV載體可將外源基因定點(diǎn)整合到人類19號染色體長臂，基因表達(dá)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(guān)病毒載體目前已應(yīng)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(dá)。牛痘苗病毒具有可感染靜息期細(xì)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(diǎn)。主要缺點(diǎn)是引發(fā)免疫反應(yīng)，使重復(fù)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(dá)多個基因，易轉(zhuǎn)染多種腫瘤細(xì)胞，并可高效表達(dá)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(xì)胞的核中復(fù)制。HSV載體具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)宿主細(xì)胞廣泛;(2)病毒滴度高;(3)外源基因容量大;(4)對神經(jīng)細(xì)胞具有嗜向性，可在神經(jīng)元細(xì)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(dá)，但對其安全性還有待進(jìn)一步證實(shí)。

　　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(xì)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(dǎo)連接靶細(xì)胞，從而達(dá)到目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)移。厭氧菌作為基因治療的載體，具有腫瘤靶向性強(qiáng)、安全性高等特點(diǎn)，是一種新型的基因治療載體。當(dāng)厭氧菌攜帶具有治療作用的目的基因時(shí)，可有效的抑制實(shí)體瘤細(xì)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(yàn)的危險(xiǎn)性

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

　　3.2 社會和倫理問題

　　基因診斷和治療技術(shù)是未來醫(yī)學(xué)中的主流技術(shù),但它也是一把雙刃劍。基因診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(shè)計(jì)、基因改造等。基因診斷和治療要堅(jiān)持的道德原則有人類尊嚴(yán)與平等原則、知情同意原則、科學(xué)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(shù)發(fā)展時(shí)所面臨的問題是一樣的。這些技術(shù)能實(shí)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(yàn)取得了很大的進(jìn)步。實(shí)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(xì)胞定向?qū)牖虻募夹g(shù);基因治療載體的安全性和有效性問題[6];導(dǎo)入基因的表達(dá)和調(diào)控問題;發(fā)現(xiàn)新的治療基因，尤其是對疾病相關(guān)基因還不十分清楚的腫瘤基因治療。

　　3.4 當(dāng)前的基因治療研究中的急需解決的問題

　　目前有治療價(jià)值的基因太少、導(dǎo)入基因的手段不理想、導(dǎo)入基因表達(dá)量還太低、導(dǎo)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(shè)計(jì)定向整合的載體、如何高效持續(xù)表達(dá)導(dǎo)入基因和導(dǎo)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(dá)量只有正常人的5%，若能達(dá)到10%，則治療效果會大大提高;若導(dǎo)入的胰島素基因整天在分泌胰島素而不受機(jī)體內(nèi)血糖濃度和激素的調(diào)控，將會造成嚴(yán)重后果;靶細(xì)胞類型的選擇和細(xì)胞移植技術(shù);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(zhuǎn)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(xiàn)】

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　　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.

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

　　5 曹志平. 基因診斷和治療技術(shù)中的醫(yī)學(xué)道德[J]. 中國高等醫(yī)學(xué)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(fù), 2003, 7(8): 1317-1318.

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