透明质酸与基因工程 .ppt

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1、透明质酸基因工程是什么：透明质酸基本概述怎么用：透明质酸应用市场与前景透明质酸是什么：基因工程基本概述怎么用：基因工程操作流程基因工程为什么：透明质酸基因工程菌的优势怎么做：透明质酸基因工程菌的构建怎么样：菌种及其产物的安全性评估透明质酸与基因工程1.1透明质酸基本概述特性特性流体力学性质独特生物相容性好理化性质稳定黏弹性高应变性高透明质酸（透明质酸（Hyaluronic acid,HAHyaluronic acid,HA）：）：又称玻尿酸、玻璃酸，是由(1-3)-N-乙酰-D-葡萄糖胺和(1-4)-D-葡萄糖醛酸的双糖单位聚合而成的线性大分子酸性黏多糖。其分子质量为105到108不等，长度可

2、达2-25m，双糖单位数与其性质和功能息息相关。应用：应用：在临床医学上，软组织填充剂、组织修复材料、免疫调节剂；在药物制剂上，靶向药物和控释药物的载体，提高药物稳定性；在化妆品中，保湿润肤剂，抗皱防晒，皮肤再生；在保健食品中，补充人体内源HA不足，以防关节炎等疾病。Pedrosa SS,Gonalves C,David L,Gama M.A novel crosslinked hyaluronic acid nanogel for drug delivery.Macromol Biosci.2014 Nov;14(11):1556-681.2透明质酸应用市场与前景全球趋势：全球趋势：姜宁朋,

3、杨德祥,刘洁,等.基于专利数据的全球透明质酸技术竞争态势研究J.中国新药杂志,2015,(14):1572-1577.1.2透明质酸应用市场与前景国内外趋势：国内外趋势：姜宁朋,杨德祥,刘洁,等.基于专利数据的全球透明质酸技术竞争态势研究J.中国新药杂志,2015,(14):1572-1577.1.2透明质酸应用市场与前景机构趋势：机构趋势：姜宁朋,杨德祥,刘洁,等.基于专利数据的全球透明质酸技术竞争态势研究J.中国新药杂志,2015,(14):1572-1577.1.2透明质酸应用市场与前景姜宁朋,杨德祥,刘洁,等.基于专利数据的全球透明质酸技术竞争态势研究J.中国新药杂志,2015,(14

4、):1572-1577.技术趋势：技术趋势：1.2透明质酸应用市场与前景动物组织提取法微生物发酵法人工合成法海洋生物分离法目标目标新型简便高效经济安全透明质酸制备方法透明质酸制备方法蒋延超,蒋世云,傅凤鸣,等.透明质酸生物合成途径及基因工程研究进展J.中国生物工程杂志,2015,01期(01).2.1基因工程基本概述又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程（基因工程（genetic engineerin

5、ggenetic engineering）采用基因工程技术研制的能预防和治疗某类疾病但含量极微而难以用传统方法制取的特殊药物。基因工程药物（基因工程药物（Genetic engineering drugsGenetic engineering drugs）提高生化药物生产效率，降低生产成本；提供了大规模制取人体内活性物质技术，并改进医疗效果；对以往难以治疗的病症有特效，且毒副作用一般较少；其生产过程不需要庞大的厂房，污染问题也较化学合成方法更容易解决，新药研发的周期相对较短。基因工程药物应用优势：基因工程药物应用优势：杨根生.生物药物合成学M.杭州:浙江大学出版社,2012.5-62.2基因工

6、程操作流程检测鉴定产物目的基因表达导入受体细胞获得目的基因构建表达载体3.1透明质酸基因工程菌的优势优化下游工程：优化下游工程：改进产物质量，提高产物的纯度，调节产物分子量；扩大菌种来源：扩大菌种来源：高产菌（兽疫链球菌）及原本不产或产量较少菌（大肠杆菌）；增强增强菌种适应性菌种适应性：营养与环境要求更低，简化发酵工艺；提高产物安全性提高产物安全性：切除原产菌种的毒力因子（SEZ毒力因子、类溶毒素、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、菌毛岛、谷氨酰胺tRNA合成酶、细胞表面蛋白等）；增加增加生产效率：生产效率：缩短生产周期，提高等菌液浓度在单位时间内产HA的效率；基因工程基因工程菌的优势菌的

7、优势3.2透明质酸基因工程菌的构建有机酸、ATP、脂肪酸、脂质果糖-6-磷酸葡萄糖胺-6-磷酸葡萄糖胺-1-磷酸N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸UDP N-乙酰葡萄糖胺肽聚糖多糖透明质酸合成酶（has A）透明质酸UDP-葡萄糖醛酸UDP-葡萄糖葡萄糖-1-磷酸葡萄糖-6-磷酸NTP、NADPH、磷壁酸葡萄糖多糖磷壁酸磷壁酸（has C）（has B）透明质酸合成途径透明质酸合成途径-Leolir-Leolir 途径途径蒋延超,蒋世云,傅凤鸣,等.透明质酸生物合成途径及基因工程研究进展J.中国生物工程杂志,2015,01期(01).3.2透明质酸基因工程菌的构建透明质酸合成及调控相关的基因列表透明质

8、酸合成及调控相关的基因列表透明质酸跨膜运输相关的基因：透明质酸跨膜运输相关的基因：I I 类透明质酸合酶：类透明质酸合酶：不依赖其他转运蛋白直接通过透明质酸合酶跨膜区域形成的孔通道将透明质酸 转运至胞外；II II类透明质酸合酶：类透明质酸合酶：需要多个转运蛋白参与才能将透明质酸转运至胞外。蒋延超,蒋世云,傅凤鸣,等.透明质酸生物合成途径及基因工程研究进展J.中国生物工程杂志,2015,01期(01).3.2透明质酸基因工程菌的构建常用改造菌常用改造菌高产菌株高产菌株兽疫链球菌酿脓链球菌等；原本不产原本不产/产量较少产量较少大肠杆菌乳酸乳球菌毕赤酵母谷氨酸棒杆菌草芽孢杆菌土壤杆菌等3.2透明质

9、酸基因工程菌的构建案例：一种构建马链球菌兽疫亚种血红素受体基因缺失突变株的方法案例：一种构建马链球菌兽疫亚种血红素受体基因缺失突变株的方法质粒和菌株质粒和菌株pHKpHK的构建的构建表达pmHas和KfiD的广谱宿主性载体工程细胞合成透明质酸工程细胞合成透明质酸土壤杆菌转化体（ATCC 31749/pHK，LTU261/pHK，LTU265/pHK）透明质酸的定量透明质酸的定量咔唑法测定硫酸水解释放的葡糖醛酸含量以确定透明质酸含量透明质酸透明质酸MrMr测定测定分子排阻色谱测定Mao Z,Chen R R,陈祥娥.土壤杆菌重组合成透明质酸J.食品与药品,2013,03期(03).3.3菌种及其产物的安全性评估菌种菌种产物产物趋利避害趋利避害不能因殪废食不能因殪废食程焉平.基因工程药物的安全性及其伦理问题J.中国医学伦理学,2004,16(2):9-11.重组 DNA 试验过程中的隐患（操作、环境）基因工程药物产业化的潜在危险（潜在感染、生化反应、生存环境、长期危害）基因工程疫苗的安全性问题（细胞癌变、免疫反应）基因工程药物与生态环境（生态平衡、物种多样性）关于基因工程药物引起的社会伦理问题（用量少、成本高、知情同意、个人隐私）基因工程药物对生物进化的影响（突变频率）