简介:摘要COVID-19已经被世界卫生组织列为引起国际关注的突发公共卫生事件。目前尚没有该病的特效治疗药物。随着新型冠状病毒的不断传播以及变异,亟需寻求新型治疗措施来对抗这种病毒,积极研发新型冠状病毒疫苗十分必要。本文就目前新型冠状病毒疫苗的研究现状进行阐述、分类、分析及前景展望。
简介:摘要:新型冠状病毒感染的爆发,对于全球公众的健康产生了巨大的威胁,当前疫苗接种成为预防病毒感染的重要手段。为了有效的研制出新型冠状病毒的疫苗,科学家们针对于2019-nCoV病毒特征的研究,并且开展了动物模型的建立、免疫应答的检测、候选抗原体的鉴定以及疫苗的试剂取得了突破性的进展。新型冠状病毒的内心几乎涵盖了当前疫苗研究的所有形式,对于疫苗的形式多样,但是这个过程具有规律可循,从而更好的保证疫苗的有效性。
简介:摘要:从2019年12月开始,人们对新型冠状病毒感染有了深刻的认识。新型冠状病毒从2019年开始在全球流行,并且有关专家认为,引起不明原因肺炎的冠状病毒是可以危害生命的。在2019年新型冠状病毒发生后,世界卫生组织将其命名为“2019新型冠状病毒”。2022年国际病毒分类学委员按照病毒的分类,将新冠病毒命名为重症急性呼吸道综合征冠状病毒。从2019年至今,新冠病毒感染仍然在我国乃至世界范围内传播。截止至2021年9月,全球确诊病例约2.22亿人,死亡人数高达500万人。根据美国科学会报道,美国报告的新型冠状病毒患者中,约有400万儿童病例。占美国确诊病例总数的14.3%,儿童报告发病率累计高达6%。在感染新型冠状病毒的儿童患者中,约有2%的患者,需要住院进行治疗,而其病死率高达0.03%。目前全球新型冠状病毒的确诊病例总病死率高达3%。一旦感染新型冠状病毒,重症率为1%。重症率和死亡率的不断增加,是严重威胁儿童生命健康的重要危险因素。随着新型冠状病毒疫苗的不断研制,已经在中国乃至世界范围内逐渐推广应用。但是未接种疫苗的儿童和青少年人群感染率仍然在不断增加。儿童新型冠状病毒感染病例的逐渐增加不仅会给患儿身心健康带来影响,同时还会影响患儿的家庭。新型冠状病毒流行初期,儿童新冠病毒感染主要是由于家庭聚集发病而传播的,而儿童感染者的传播大部分来自家庭的成年患者。因此儿童也是整个人群构建新冠病毒免疫屏障的组成部分。新冠病毒感染儿童重症和死亡的发生对于家庭和社会都是一种伤害。因此,对于青少年和儿童群体接种新型冠状病毒疫苗是至关重要的,接种疫苗能够有效防控新冠疫情的传播。
简介:摘要2020年1月30日,世界卫生组织宣布由新型冠状病毒(SARS-CoV-2)导致的新型冠状病毒肺炎疫情成为国际关注的突发公共卫生事件。自2002年严重急性呼吸综合征冠状病毒和2012年中东呼吸综合征冠状病毒引起的肺炎大流行以来,SARS-CoV-2的出现并导致新型冠状病毒肺炎的暴发,标志着冠状病毒再次跨越物种屏障并导致在人类中大规模流行。目前对于SARS-CoV-2的防治主要借鉴于对冠状病毒的治疗经验,仅局限在对症支持治疗,并无针对性的有效治疗措施。本文从基因组、蛋白质及疫苗方面综述了SARS-CoV-2的研究进展,为防治SARS-CoV-2提供新思路。
简介:目的:利用Adeasy-1系统,构建并鉴定CARP基因重组腺病毒载体.方法:PCR扩增含有CARP全长cDNA的片段,经测序验证无误后,亚克隆至pAdTrack-CMV穿梭质粒,再与pAdEasy-1质粒在大肠杆菌BJ5183中进行同源重组产生腺病毒载体质粒.经过抗性筛选以及酶切鉴定得到阳性的重组质粒,再在293细胞中进行包装扩增,利用Adeasy系统上的绿色荧光蛋白标签鉴定病毒表达.结果:测序证实PCR产物为CARP全长cDNA;抗性筛选及酶切鉴定均表明重组腺病毒载体构建成功;转染293细胞3天后可见绿色荧光,回收病毒可以重复感染293细胞,证明病毒包装成功.
简介: 【 摘 要 】: 基因工程技术起源于 20 世纪 70 年代,经过近半个世纪的发展成为目前重要的现代科学技术,尤其是医药研发、生态环境保护和食品生产方面为人类做出了卓越的贡献。文章系统地介绍了基因工程技术目前的发展情况,并分析其面临的主要问题以及对未来的展望。 【 关键词 】 : 基因工程;生物医药;生态保护;食品生产 中图分类号 文献标识码 A 文章编号 1674-6708 ( 2019 ) 231-0145-02 DNA 分子双螺旋结构的发现标志生物学的研究进入分子生物学阶段,近些年来基因工程发展迅速,对人类的生活造成了深远的影响 [1] 。基因工程能够运用预先设计的重组 DNA 实现改变细胞功能,按照人类意愿获取表达产物。在医药方面,人们将基因工程技术应用于各种疫苗和药物研发、基因诊断和临床医疗,并取得了较好的临床成效。此外,基因技术还在改良农作物、治理农药污染和重金属污染方面有着积极的作用。未来的基因工程技术发展需要努力提高其安全性和有效性,相信随着科学技术的不断发展,基因工程技术能够成为人类做出更大的贡献。? 1 基因工程技术 1.1 基因工程简介 基因工程(又称基因拼接技术或 DNA 重组技术)的主要特点是人为地将一种生物的基因转入另一种受体细胞,并使其在受体细胞内表达,最终获得所需的生物活性产物。基因工程的操作依赖于限制性核酸内切酶、 DNA 连接酶、运载体三大工具。限制性内切酶是一类在特定 DNA 位点切断 DNA 的酶,它可水解目标 DNA 分子骨架的磷酸二酯键,特异地将所需基因切下。 DNA 连接酶是一种能催化 DNA 中相邻的 3’- 羟基和 5’- 磷酸基末端之间形成磷酸二酯键并把 DNA 拼接起来的核酸酶。载体作为 DNA 片段的运载工具,能够装载将外源 DNA 片段并送入宿主细胞进行扩增或表达,同时这种工具也是一种 DNA 分子,基因工程技术为生物体的遗传物质研究提供了良好的技术手段。 1.2 基因工程技术发展现状 迄今为止,基因工程已经成功应用于细菌、植物和动物的研究领域 [2] 。如利用基因工程技术构建工程菌提取胰岛素,用于治疗糖尿病;通过基因工程改造植物使其具有抗病虫害的能力,在农业领域能够显著提高粮食产量;而在动物方面主要是培育转基因动物,将能够表达特定蛋白的基因转入动物体内,从而表达出原来没有的新型性状。近年来,基因工程发展迅速,已经成为生命科学领域中不可或缺的一项重要技术。 1.3 基因工程技术的优势 基因工程的显著优势表现在两个方面,一个是跨物种性,打破了物种之间的界限,成功实现了原核生物与真核生物之间、动物与植物之间的遗传信息转移和重组,如在农业领域,提高畜养殖的品质,降低农药对人类的危害。基因工程的另一优势就是可以进行无性扩增,导入宿主细胞的外源 DNA 能够特异性扩增和表达,极大地方便了实验研究和实际应用,如在医药方面,将基因工程技术与工业化生产相结合,高效提取干扰素、疫苗等药物产品。 2 基因工程技术的应用 2.1 基因工程技术在医药方面的应用 许多药品的有效成分(如蛋白药物、疫苗等)其来源受限且造价高昂,需要利用生物工程技术从微生物组织中提取。微生物在营养充足、条件适宜的情况下,可以迅速繁殖、生长,实现大规模培养。利用基因工程技术体外构建含目的基因的重组 DNA 分子,然后导入微生物体内,可利用微生物的规模化培养大量生产所需的药物成分,从而生产降低成本。胰岛素是治疗糖尿病必不可少的蛋白类药物,然而过去人们只能从动物(如猪、牛等)的器官中提取,其产量低、高成本限制了该药物的工业化批量生产。而基因工程技术能将合成人胰岛素的基因导入大肠杆菌,使产量大幅提高,同时药品价格降低 30% ~ 50%[3] 。通过基因工程技术还可以制备疫苗,将基因重组后的质粒注入机体,激活机体免疫功能产生免疫应答,这种疫苗抗原单一,易于制备,被成为 DNA 疫苗(又称核酸疫苗),能够用低廉的代价预防多种疾病,具有广泛的发展前景。另外,基因工程还能够制备白细胞介素 -2[3] ,这是一类能抗病毒、抑制肿瘤细胞增生,调节人体免疫功能的作用的低分子糖蛋白,临床上用于病毒性疾病和多种肿瘤的治疗。因此,基因工程技术对新型药物的研发和生产具有重要的意义。 基因是具有遗传效应的 DNA 片段,是控制生物性状的结构和功能的基本单位。因此,利用基因工程技术定向改造基因,可用于治疗多种疾病,缓解病人的痛苦,提高病人的生活质量。如利用基因工程技术将有某种功能的基因转入患者的靶细胞或个体基因组的某个位置,纠正缺陷基因或代替缺陷基因表达,进而根治疾病 [2] 。基因治疗具有特异性强、靶向性高和治疗效果好等特点。由于基因诊断的灵敏度高、适用性强、诊断范围广,使其在临床诊断上发挥着重要的作用。 2.2 基因工程技术在生态保护方面的应用 目前,科学家们已经运用基因工程技术培养出具有降解功能的基因工程菌,将具有降解乙烷、辛烷、二甲苯和樟腦等功能的质粒转入到同一菌株培养,进而制备出可降解重金属污染的基因工程菌 [4] 。该工程菌具有超快的污染物降解能力,对石油、重金属等降解速率快,效率高,能在几个小时内降解掉海上石油泄漏产生的多种烃类,而自然条件下利用自然菌降解需要一年甚至更长的时间。 此外,重金属污染在环境中随食物链会最终会进入人体内,造成严重机体的伤害,如镉大米等实例已经层出不穷。目前人们开发并培养具有对重金属具有降解能力的细菌,经过基因工程技术培养扩增,将这些细菌用于治理重金属污染的土地。与此同时,人们还通过基因工程手段改造植物对重金属的抵抗能力。首先人们从能够脱汞的细菌中得到目的基因 [4] ,然后将构建的重组 DNA 分子整合到植物中,经过脱汞基因的扩大表达后,该植株获就得了对重金属汞的抗性,使其能够在土壤中吸收汞或甲基汞,并以气体汞的形式从叶子表面排入到大气当中,目前烟草类植物和拟南芥均已通过 DNA 重组技术获得了重金属汞的抗性基因。 2.3 基因工程技術在食品方面的应用 基因工程技术在食品领域有着重要的应用,以下将重点介绍对植物源食品、动物源食品两个方面的应用情况。基因工程技术为植物源食品原料品质改善做出了积极的贡献,大豆、玉米、油菜、番茄、马铃薯等农作物经过基因工程的改造后均具有优良的性状和富含更加丰富的营养成分。不饱和脂肪酸(油酸和亚麻酸)是油菜籽中的主要营养成分,人们可以利用基因工程技术将硬脂酰 COA 脱氢饱和酶基因导入油菜籽中改变农作物的性状,有效提高不饱和脂肪酸的含量,增加农作物的营养价值 [5] 。在动物源食品中,基因工程技术主要利用的转基因手段对鱼类和家畜等进行定向的改造。如利用基因工程制备携带人的生长激素基因的运载体,用显微注射法将其注入奶牛的受精卵中,培育的转基因奶牛的乳汁中含有生长激素。此外,利用基因工程技术还能生产一些特殊食品如基因工程疫苗——食品疫苗。食品疫苗是利用基因工程技术将某些致病微生物相关的抗原基因导入植物的受体细胞,并能够在受体细胞中表达,使受体植物成为具备抵抗某种疾病的疫苗,同时该疫苗能够保持重组蛋白质的生物活性。 3 基因工程面临的挑战 虽然目前基因工程为人类的生存和生产做出了巨大的贡献,但是其未来的发展依然面临挑战。由于基因的随机整合性,基因工程技术的临床应用有可能导致原癌基因突变,或钝化抑癌基因,从而导致细胞的癌变,而且使用的导入载体多为病毒载体,其在人体内有潜在的危险性,导致基因工程治疗策略的发展依然受到了限制 [2] 。转基因生物具有自然状态下不存在的性状,进入到自然环境中有可能打破生态环境中的营养结构,破坏生态平衡。水稻、大豆等转基因食物已经进入人们的生活,食物中新接入的基因在原理上并没有危害,但人体内的生物化学反应繁多复杂,是否真的对人类没有影响还需要时间来检验 [2] 。 4 结论 基因工程产品的安全性和有效性是衡量基因工程技术在医药、农业、食品生产等方面应用价值的重要标准,需要相关研发、监管机构严密跟踪监测。尽管基因工程还存在许多不足,但这是一项正在不断发展完善的技术,随 CRISPR/Cas9 系统(规律成簇间隔短回文重复序列)的研究突破和碱基编辑器的开发 [6] ,基因工程的技术也在日益发展,将会对人类生活来带来深远的影响。 参考文献 [1] 孙毅 . 基因工程的发展现状和应用前景 [J]. 科技情报开发与经济, 2010 , 20 ( 35 ): 146-147. [2] 张军梅 . 基因工程技术的应用现状及其对人类社会的影响 [J]. 北京农业, 2011 ( 36 ): 11-12. [3] 赵煜 . 基因工程在医药方面的应用与发展 [J]. 临床医药文献杂志, 2017 , 4 ( 46 ): 9103-9105. [4] 牛炳晔 . 生物技术在环保工程中的应用 [J]. 环境工程, 2010 , 28 ( S1 ): 407-409. [5] 申梦雅,张永清,王德国,等 . 基因工程在食品工业中的应用 [J]. 广东化工, 2016 , 43 ( 10 ): 99-100. [6] 王皓毅,李劲松,李伟 . 基于 CRISPR-Cas9 新型基因编辑技术研究 [J]. 生命科学, 2016 , 28 ( 8 ): 867-870.