医学生物技术论文（专业推荐范文8篇）,生物技术论文.docx

《医学生物技术论文（专业推荐范文8篇）,生物技术论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医学生物技术论文（专业推荐范文8篇）,生物技术论文.docx（30页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、医学生物技术论文专业推荐范文8篇,生物技术论文抗癌药物是当前新药研究的热门领域,迄今为止利用CRISPR-Cas9技术已经成功构建了小鼠肺癌21和肝癌模型22。前者运用AAV载体(adeno-associated viral vector,腺相关病毒载体)搭载CRISPR-Cas9复合物构建在肺中产生p53基因缺失突变、Lkb1基因突变以及HDR介导的Kras G12D基因突变的模型小鼠,能够对肺癌进行病理学模拟并帮助科学家更深层次的理解肺癌的病理机制;后者将编码 Cas9和sgRNA的质粒递送到肝脏,通过靶向敲除抑癌基因p10和p53来构建肝癌模型,为肝癌研究作出奉献。近年来,全球各地的研究

2、者在多能干细胞、成体干细胞、生殖干细胞、造血干细胞以及单倍体干细胞中成功进行了CRISPR介导的基因编辑,所获得的形式生物包括小鼠23、斑马鱼24、酵母25、拟南芥26、果蝇27等,促进了当代生物医学的病理研究。 利用CRISPR-Cas9技术还能以最低概率的脱靶效应干扰人类原代CD4+T细胞和HSPCs(造血干细胞)中的B2M和CCR5基因的表示出,且能保存HSPCs的多向分化潜力,其高效性对艾滋病的临床治疗有重要意义28。由此表示清楚,CRISPR-Cas9技术在造血干细胞疗法中具有确实的可行性。于海川等人应用CRISPR-Cas9技术对研究红系造血分化调节机制的最佳模型细胞 K562细胞

3、中造血转录因子GATA-1基因成功的进行了敲除,其可用于研究后续的造血分化机制29。杜氏肌萎缩症是常见的儿童致死性遗传病,DMD基因的突变毁坏了正常基因的阅读框架,导致了杜氏肌萎缩症。Young等人对人类诱导性多能干细胞(hiPSC)应用CRISPR技术介导了迄今为止范围最大的DMD基因的敲除,发现重新构建的hiPCS中的抗肌萎缩糖蛋白复合物得到修复,此项实验证明用CRISPR-Case9技术来纠正大多数DMD患者基因的移码突变是可行的30。 2.2 用于疾病治疗 当前基因编辑技术正处于一个发展非常迅速的时期,近年来关于利用CRISPR-Cas9技术在实验动物或人体的临床试验上进行特异性基因编

4、辑的成功报道数量激增,这些实验表示清楚该技术具有相当大的潜力能够帮助治疗癌症、病毒感染等类型的疾病。CRISPR-Cas9技术在医疗领域的应用有望推动多项疾病治疗的研究。 2.2.1 CRISPR-Cas9系统在癌症中的应用 我们国家四川大学附属华西医院的卢铀教授团队开展了全球对利用CRISPR技术编辑人类胚胎的研究性论文,结果显示CRISPR技术在精到准确基因编辑的应用上还不够完美66;而2021年11月26日美联社报道了中国科学家贺建奎改造的CRISPR基因编辑双胞胎婴儿已经在该月出生,此消息立即引发了全国乃至全世界的关注与讨论。当前,大多数科学家以为该项技术仍然缺乏以被应用于改造人类的基

5、因组,直接在人类个体身上尝试高风险的基因改造实验不仅仅是不科学的,同时也违背了科学家理应遵守的道德规范。 4 瞻望 CRISPR技术是当前最高效的基因编辑技术。作为基因编辑工具,CRISPR-Cas9以其构造简单、脱靶效应低等优势揽获了生命科学突破奖,但它不仅仅是基因编辑领域的一座里程碑,CRISPR也为癌症、病毒感染等疾病的治疗提供了新思路,而且还在发现和验证药物靶标方面展现了具有宏大潜力。近日CRISPR又与多种免疫疗法强强联合,冲破了免疫疗法固有的壁垒,为医疗领域带来了新的曙光。诚然CRISPR技术仍存在缺陷,但随着CRISPR技术的不断完善,CRISPR-Cas9技术定能为人类健康事业

6、作出宏大奉献。 以下为参考文献 1 BHAKTA M S,HENRY I M,OUSTEROUT D G,et al.Highly active zinc-finger nucleases by extended modular assemblyJ.Genome Res,2020,23(3):530-538. 2 MOSCOU M J,BOGDANOVE A J.A simple cipher governs DNA recognition by TAL effectorsJ.Science,2018,326(5959):1501. 3 JINEK M,CHYLINSKI K,FONFARA

7、I,et al.A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunityJ.Science,2020,337(6096):816-821. 4 HELER R,MARRAFFINI L A,BIKARD D.Adapting to new threats:the generation of memory by CRISPR-Cas immune systemsJ.Mol Microbiol,2020,93(1):1-9. 5 MARRAFFINI L A.CRISPR-Cas immunity

8、in prokaryotesJ.Nature,2021,526(7571):55-61. 6 ISHINO Y,SHINAGAWA H,MAKINO K,et al.Nucleotide-sequence of the iap gene responsible for alkaline-phosphatase isozyme conversion in Escherichia coli and identification of the gene productJ.J Bacteriol,1987,169(12):5429-5433. 7 HORVATH P,BARRANGOU R.CRISP

9、R/Cas,the immune system of bacteria and archaeaJ.Science,2018,327(5962):167-170. 8 PAUWELS K,PODEVIN N,BREYER D,et a1.Engineering nucleases for gene targeting:safety and regulatory considerationsJ.N Biotechnol,2020,31(1):1871-6784. 9 单奇伟,高彩霞.植物基因组编辑及衍生技术最新研究进展J.遗传,2021,37(10):953-973. 10 冯红,董阁,雍彬,等.

10、原核CRISPR-Cas系统的构造功能及应用J.四川学报,2020,37:269-376. 11 JIANG F G,DOUDNA J A.CRISPR-Cas9 structures and mechanismsJ.Annu Rev Biophys,2021,46:505-529. 12 HELER R,SAMAI P,MODELL J W,et al.Cas9 specifies functional viral targets during CRISPR-Cas adaptationJ.Nature,2021,519(7542):199-202. 13 DELTCHEVA E,CHYLI

11、NSKI K,SHARMA C M,et al.CRISPR RNA maturation by trans-encoded small RNA and host factor RNaseJ.Nature,2018,471(7340):602-607. 14 JIANG F G,ZHOU K,DOUDNA J A,et al.Structural Biology.A Cas9-guide RNA complex preorganized for target DNA recognitionJ.Science,2021,348(6242):1477-1481. 15 GARNEAU J E,DU

12、PUIS M E,VILLION M,et al.The CRISPR/Cas bacterial immune system cleaves bacteriophage and plasmid DNAJ.Nature,2018,468(7320):67-71. 16 HALE C R,ZHAO P,OLSON S,et al.RNA-guided RNA cleavage by a CRISPR RNA-Cas protein complexJ.Cell,2018,139(5):945-956. 17 JINEK M,JIANG F G,TATLOR D W,et al.Structures

13、 of Cas9 endonucleases reveal RNA-mediated conformational activationJ.Science,2020,343(6176):1215-1227. 18 STERNBERG S H,REDDING S,DOUDNA J A,et al.DNA interrogation by the CRISPR RNA-guided endonuclease Cas9J.Nature,2020,507(7490):62-67. 19 LIEBER M R.The mechanism of double-strand DNA break repair

14、 by the nonhomologous DNA end-joining pathwayJ.Annu Rev Biochem,2018,79:181-211. 20 SAN F J,SUNG P,KLEIN H.Mechanism of eukaryotic homologous recombinationJ.Annu Rev Biochem,2008,77:229-257. 21 PLATT R J,CHEN S,ZHOU Y,et al.CRISPR-Cas9 knockin mice for genome editing and cancer modelingJ.Cell,2020,1

15、59(2):440-455. 22 XUE W,CHEN S,YIN H,et al.CRISPR-mediated direct mutation of cancer genes in the mouse liverJ.Nature,2020,514(7552):380-385. 23 SHEN B,ZHANG J,WU H,et al.Generation of gene-modified mice via Cas9/RNA-mediated gene targetingJ.Cell Res,2020,2020(5):720-723. 24 HWANG W Y,FU Y,REYON D,e

16、t al.Efficient genome editing in zebrafish using a CRISPR-Cas systemJ.Nat Bio-technol,2020,31(3):227-229. 25 DICARLO J E,NORVILLE J E,MALI P,et al.Genome engineering in saccharomyces cerevisiae using CRISPR-Cas systemsJ.Nucleic Acids Res,2020,41(7):4336-4343. 26 LI J F,NORVILLE J E,AACH J,et al.Mult

17、iplex and homologous recombination-mediated genome editing in Arabidopsis and Nicotiana benthamiana using guide RNA and Cas9J.Nat Biotechnol,2020,31(8):688-691. 27 YU Z,REN M,WANG Z,et al.Highly efficient genome modifications mediated by CRISPR/Cas9 in DrosophilaJ.Genetics,2020,195(1):289-291. 28 PA

18、NKAJ K M,LEONARDO M F,DERRICK J R,et al.Cowan efficient ablation of genes in human hematopoiet stem and effector cells using CRISPR/Cas9J.Cell Stem Cell,2020,15(5):643-652 29 于海川,吴娇,翟鹏飞,等.基于CRISPR/Cas9技术的GATA-1基因敲除K562细胞系的构建J.中国细胞生物学学报,2021,38(5):593-602. 30 YOUNG C S,HICKS M R,ERMOLOVA N V.A single

19、 CRISPR-Cas9 deletion strategy that targets the majority of DMD patients restores dystrophin function in hiPSC-derived muscle cellsJ.Cell Stem Cell,2021,18(4):533-540. 31 CYRANOSKI D.Chinese scientists to pioneer first human CRIS-PR trialJ.Nature,2021,535(7613):476-477. 32 DEFILIPPIS R A,GOODWIN E C

20、,WU L,et al.Endogenous human papillomavirus E6 and E7 proteins differentially regulate proliferation,senescence,and apoptosis in HeLa cervical carcinoma cellsJ.J Virol,2003,77(2):1551-1563. 33 Goodwin E C,YANG E,LEE C J,et al.Rapid induction of senescence in human cervical carcinoma cellsJ.Proc Natl

21、 Acad Sci.USA,2000,97(20):10978-10983. 34 THIERRY F,HOWLEY P M.Functional analysis of E2-mediated repression of the HPV18 P105 promoterJ.New Biol,1991,3(1):90-100. 35 ROMANCZUK H,THIERRY F,HOWLEY P M.Mutational analysis of cis elements involved in E2 modulation of human papillomavirus type 16 P97 an

22、d type 18 P105 promotersJ.J Virol,1990,64(6):2849-2859. 36 KENNEDY E M,KORNEPATI A V,GOLDSTEIN M,et al.Inactivation of the human papillomavirus E6 or E7 gene in cervical carcinoma cells by using a bacterial CRISPR/Cas RNA guided endonucleaseJ.J Virol,2020,88(20):11965-11972. 37 高洁,任思蕊,王冰蕊,等.利用CRISPR

23、/Cas9 技术敲除 LSD1 基因显著抑制人慢性髓系白血病 K562 细胞的增殖与 CD235a 的表示出J.中国实验血液学杂志,2021,25(5):1327-1333. 38 任思蕊,王冰蕊,郭青,等.敲除LSD1基因对人慢性髓系白血病K562细胞周期的影响J.生物技术进展,2021,8(03):269-273. 39 ZHEN S,HUA L,LIU Y H,et al.Harenessing the clustered regularly interspaced short palindromic repeat(CRISPR)/CRISPR-associated Cas9 syste

24、m to disrupt the hepatitis B virusJ.Gene Therapy,2021,22(5):404-412. 40 SAKUMA T,MASAKI K,ABECHAYAMA H,et al.Highly multiplexed CRISPR-Cas9-nuclease and Cas9-nickase vectors for inactivation of hepatitis B virusJ.Genes to Cells,2021,21(11):1253-1262. 41 HUANG C Y,PEI J R.The potential and challenges

25、 of CRISPR-Cas in eradication of hepatitis B virus covalently closed circular DNAJ.Virus Research,2021,244:304-310. 42 BUHLE M,KRISTIE B,TRISTAN S,et al.Advances with using CRISPR/Cas-mediated gene editing to treat infections with hepatitis B virus and hepatitis C virusJ.Virus Research,2021,244:311-

26、320. 43 BOGERD H P,KORNEOATI A,MARSHALL J B,et al.Specific induction of endogenous viral restricition factors using CRISPR/Cas-derived transcriptional activatorsJ.Proc Natl Acad Sci USA,2021,112(52):7249-7256. 44 WANG G,ZHAO N,BERKHOUT B,et al.CRISPR-Cas based antiviral strategies against HIV-1J.Vir

27、us Research,2021,244:321-332. 45SASKIA I.CRISPR/Cas9-mediated genome editing of herpesviruses limits productive and latent infectionsJ.PLoS Pathog,2021,59(9):512. 46 VAN DIEMEN F R,LEBBINK R J.CRISPR/Cas9,a powerful tool to target human herpesvirusesJ.Cell Microbiol,2021,19(2),DOI:10.1111/cmi.12694.

28、 47 DING Q R,STRONG A,PATEL K M,et al.Permanent alteration of PCSK9 with in vivo CRISPR-Cas9 genome editingJ.Circ Res,2020,115(5):488. 48 WANG X,RAGHAVAN A,CHEN T,et al.CRISPR-Cas9 Targeting of PCSK9 in Human Hepatocytes in vivoJ.Arterioscler Thromb Vasc Biol,2021,36(5):783-786. 49 MORENO A M,FU X,Z

29、HU J,et al.In Situ Gene Therapy via AAV-CRISPR-Cas9-Mediated Targeted Gene RegulationJ.Molecular Therapy,2021,26(7):1818-1827. 50 GE X L,XI H T,YANG F,et al.CRISPR/Cas9-AAV mediated knock-in at NRL locus in human embryonic stem cellsJ.Molcular Therapy-Nucleic Acids,2021,5:2162-2531. 51 BAKONDI B,LV

30、W J,LU B,et al.in vivo CRISPR/Cas9 gene editing corrects retinal dystrophy in the S334ter-3 rat model of autosomal dominant retinitis pigmentosaJ.Mol Ther J Am Soc Gene Ther,2021,24(3):556-563. 52 SMURNYY Y,CAI M,WU H,et al.DNA sequencing and CRISPR-Cas9 gene editing for target validation in mammali

31、an cellsJ.Nat Chem Biol,2020,10(8):623-625. 53 REINSHAGN C,BHERE D,CHOI S H,et al.CRISPR-enhanced engineering of therapy-sensitive cancer cells for self-targeting of primary and metastatic tumorsJ.Sci Transl Med,2021,10(449),DOI:10.1126/scitranslmed.aao3240. 54 RUPP L J,SCHHUMANN K,ROYBAL K T,et al.

32、CRISPR/Cas9 mediated PD-1 disruption enhances antitumor efficacy of human chimeric antigen receptor T cellsJ.Scientific Reports,2021,7(1):737. 55 KIM M Y,YU K R,KENDERIAN S S,et al.Genetic inactivation of CD33 in hematopoietic stem cells to enable CAR T cell immunotherapy for acute myeloid leukemiaJ

33、.cell,2021,173(6):1439-1453. 56 SLAYMAKER I M,GAO L,ZETSHCE B,et al.Rationally engineered Cas9 nucleases with improved specificityJ.Science,2021,351(6268):84-88. 57 COX D B T,PLATT R J,ZHANG F,et al.Therapeutic genome editing:prospects and challengesJ.Nat Med,2021,21(2):121-131. 58 KOSICKI M,TOMBERG

34、 K,BRADLEY A.Repair of double-strand breaks induced by CRISPR-Cas9 leads to large deletions and complex rearrangementsJ.Nature Biotechnology,2021,36(8):765-771. 59 ZHENG L,SHI J,MU Y.Dynamics changes of CRISPR-Cas9 systems induced by high fidelity mutationsJ.Physical Chemistry Chemical Physics,2021,

35、20(43):27439-27448. 60 HU J H,MILLER S M,LIU D R,et al.Evolved Cas9 variants with broad PAM compatibility and high DNA specificityJ.Nature,2021,556(7699):57-63. 61 KLEINSTIVER B P,PATTANAYAK V,PREW M S,et al.High-fidelity CRISPR-Cas9 nucleases with no detectable genome-wide off-target effectsJ.Natur

36、e,2021,529(7587):490-495. 62 SANDER J D,JOUNG J K.CRISPR-Cas systems for editing,regulating and targeting genomesJ.Nat Biotechnol,2020,32(4):347-355. 63 TSAI S Q,JOUNG J K.Defining and improving the genome-wide specificities of CRISPR-Cas9 nucleasesJ.Nat Rev Genet,2021,17(5):300-312. 64 HUSTEDT H,DU

37、ROCHER D.The control of DNA repair by the cell cycleJ.Nature Cell Biology,2021,19(1):1-9. 65 CANNY M D,MOATTI N,WAN L C K,et al.Inhibition of 53BP1 favors homology-dependent DNArepair and increases Crispr-Cas9 genome-editingEfficiencyJ.Nature Biotechnology,2021,36(1):95. 66 LIANG P P,XU Y W,ZHANG X

38、Y,et al.CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotesJ.Protein and Cell,2021,6(5):363-372. 医学生物技术论文：人类基因编辑技术的伦理窘境与规制措施 内容摘要：人类基因编辑技术的研究和应用近年来被得到广泛关注,由于对人类种群多样性的挑战、人格尊重和人权隐私、谁有资格决定基因的改变等等存在立场疑惑,所以衍生出众多伦理和技术风险问题。针对人类基因编辑技术研究的伦理立场,我们讨论 该不该 和 应不应该 的问题,并考虑到科学技术的双重性也基于对生命伦理原则的讨论,我们提出在不出

39、于生殖目的的前提下应该可控的进行基础研究,并在伦理底线的风险规制上做出详细决策分析。 本文关键词语：人类基因编辑; 风险规制; 伦理规范; Ethical Issues in the Study of Human Gene Editing Technology CHEN Shi-yu YANG Fang Academy of Marxism, Anhui Medical University Abstract：The research and application of human gene editing technology has received wide attention in

40、recent years. Because of the challenges of human population diversity, personality respect and human rights privacy, and who is qualified to determine genetic changes, there are many doubts and ethics. In response to the ethical stance of human genetic editing technology research, we discuss the iss

41、ue of the necessity, and consider that the duality of science and technology is also based on the discussion of bioethical principles. It is proposed not to be reproductive under the premise of the purpose, basic research should be conducted under control, and specific decision analysis should be ma

42、de on the risk regulation of the ethical bottom line. 近年来,人类基因操作作为科技发展的新兴产物,在干细胞重组、基因编辑以及胚胎操作等方面有了重大技术变革,由此引发关于生命的考虑。由于技术本身的风险以及不同国家、民族、宗教和不同利益群体的价值之间的文化差异,因而人类基因编辑研究成为医学研究的热门。也由于这些原因,这项研究不断面对研究经过中出现的伦理问题。随着当代医学技术的迅猛发展,基因检测技术的应用也逐步得到推广,在临床上使用基因检测技术的现象也越来越多,而应用于这种选择的基因检测技术所带来的伦理问题也日益明显。 一、人类基因编辑技术及其研

43、究进展 基因编辑技术包括锌指核酸内切酶(ZFN)和类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)以及CRISPR/Cas系统技术。1简单来讲就是运用CRISPR/Cas技术能够将目的的基因进行靶向修饰,用特定的某种方式引入双链DNA的断裂,即对特定的脱氧核糖核酸DNA片段进行插入或者删除,改变基因组,实现对目的基因的精到准确修饰,2这就意味着其可改变生物体的遗传现在状况。而CRISPR/Cas编辑技术具有特定位点高、效率高及操作便利的特点,因而具有精准的打靶作用。3 2018年初,奥巴马上任后批准了人类胚胎干细胞试验。2020年,Yin等人报道了利用CRISPR/Cas9技术介导的HDR来修复FAH

44、基因点突变治疗遗传性高酪氨酸血症的研究。这个创新性的研究展示了CRISPR/Cas9技术在成功修复体内基因点突变的能力,为CRISPR/Cas9治疗基因缺陷疾病提供了有力的证据。 我们国家学者黄军就团队等人于2021年3月在(蛋白质与细胞的杂志上刊发了关于人类受精卵基因编辑的研究论文,在国内外生命科学界如同一石激起千层浪引发了强烈的讨论。而后,在2021年12月1到3日,在美国华盛顿召开了由中国科学院、美国科学院、美国医学科学院和英国皇家学会组成的 人类基因编辑峰会 。由此引出相关的伦理冲突,并引起相关的重视。 2021年4月,广州医科大学第三附属医院范勇等人在(辅助生殖与遗传学期刊上称能够利

45、用CRISPR-Cas的靶向技术阻止艾滋病病毒对人类免疫T细胞的侵染。并且该研究获得了伦理准入与审查批准。在2021年8月(NATURE的报道中获知,在中国深圳国家基因库,美韩国际合作组及我们国家科学家的通力协作下,第一次成功地利用CRISPR-Cas9系统在人类早期胚胎中对导致肥厚型心肌病(HCM)的基因突变进行了安全修复。 二、关于人类基因编辑的伦理问题 当前,我们国家的人类基因编辑技术研究还处于早期临床试验阶段,华而不实包括对糖尿病、心肌梗塞、视网膜变性等疾病的治疗。4但当前其对于人类的作用和确切疗效以及运用的安全性都有待考证,因而尚不能在临床广泛推广应用。 但在2021年11月26日,

46、34岁的生物学家贺建奎对外公布一对 基因编辑婴儿 降生。由于这对双胞胎的一个基因经过修改,她们出生就能抵御艾滋病病毒HIV,此事件震惊中外。随后国家卫健委也做出了相关回应,表示对此事会依法依规处理。从贺建奎事件中我们能够得出的经历体验教训也启示了所有相关医学研究的活动,需要进行的监管审查。生命科技的应用是为了更好的造福人类,是为了给个人做出更多的抉择,而不是以制度的缺失为缺口作为做出选择的利用工具。我们也知道,生命伦理学的核心在于关注人,在于保卫人的自主性以及内在价值。这就要求我们在医学相关研究制度的建立考量中,参加代理同意的考虑。同时,对于伦理法律问题应该有明确的规章制度。 由此可见我们在这

47、里项技术的运用中所面临的伦理问题和伦理审查尚存问题,医学技术的创新是为了使人类拥有更健康的生活,但若是违犯了伦理道德就有违科技的初衷。因而这一事件足以引起我们对伦理问题的重视。 第一,基于技术本身的风险。技术风险是指在技术创新经过中由于技术方面的因素及其变化的不确定性导致创新失败的可能性。技术风险中最明确的两个特点是不确定性和后果的严重性,正因技术风险事件时有发生,那么对技术风险的认知和学习就显得愈加重要。而技术决策的失误和影响,会给科技本身和人类种族带来不可逆的影响。 假如我们原来关心的是外因导致的危险(来自自然和神),那么今天风险的新的历史本性则来自内在的决策。他们同是社会的建构。 乌尔里希 贝克的社会风险理论包含了丰富的技术风险思想。贝克以为,当代技术风险究其本质是一种人为制造的风险。CRISPR/Cas技术对于基因的修饰并不能保证完全的精准,其基因链中crRNA的序列较短,容易造成基因的脱靶,产生细胞毒性,并由此导致不可逆转的疾病和不可控的遗传,对于人类种群来讲具有极大的毁坏力。而且,被修改的基因可能存在抵抗流感等其它病毒侵染的可能性,那么我们的随意修改即不符合人文尊重的根本。也就是讲,在技术安全性尚未得到明确确保前,怎样保障人类种群的正常多样性发展,也成为了争议的主体。随之而来的问题在于,