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重組人胰島素生產的方法有哪些

發布時間:2022-07-09 16:20:53

㈠ 人工合成胰島素是什麼技術

人工合成胰島素不屬於技術。

1902年,倫敦大學醫學院的兩位生理學家Bayliss和Starling在動物胃腸里發現了一種能刺激胰液分泌的神奇物質。他們把它稱為胰泌素。

這是人類第一次發現的多肽物質人工合成胰島素,由於這一發現開創了多肽在內分泌學中的功能性研究,其影響極為深遠,諾貝爾獎委員會授予他們諾貝爾生理學獎。

(1)重組人胰島素生產的方法有哪些擴展閱讀:

一、研究過程

經過短短7年時間,1965年,我國科學家終於完成了結晶牛胰島素的合成,它有著極為深遠的意義。由於蛋白質和核酸兩類生物高分子有生命現象中所起的主要作用。

人工合成了第一個具有生物活力的蛋白質,便突破了一般有機化合物領域到信息量集中的生物高分子領域之間的界限,在人類認識生命現象的漫長過程中邁出了重要的一步。最後,合成胰島素工作的簡報發表於1965年《中國科學》(Science China)。

胰島素的全合成開辟了人工合成蛋白質的時代。結構與功能研究、晶體結構測定等結構生物學亦從此開始。多肽激素與類似物的合成,在闡明作用機理方面提供了嶄新的有效途徑,並為我國多肽合成制葯工業打下了牢固的基礎。

二、成果

由於生物化學與分子生物學發展史上幾個里程碑的工作都是以胰島素為對象的,不少科學家因此而獲得諾貝爾獎。例如,Banting和Best於1921年發現的胰島素為第一個蛋白質激素,可作為治療糖尿病的特效葯物,因此獲得諾貝爾獎。

1966年,胰島素工作發表後,也在國際上引起極大轟動,有上百名著名科學家來信祝賀。英國電視台在黃金時間播出了中國成功合成人工結晶胰島素的消息,《紐約時報》也用大篇幅報道了這一消息。它被認為是繼「兩彈一星」之後我國的又一重大科研成果。

如何使用基因工程的方法合成人胰島素

將人的胰島素基因送到大腸桿菌細胞中,使得大腸桿菌自身可以合成胰島素。

科學家們把人的胰島素基因送到大腸桿菌的細胞里,讓胰島素基因和大腸桿菌的遺傳物質相結合。人的胰島素基因在大腸桿菌的細胞里指揮著大腸桿菌生產出了人的胰島素。

隨著大腸桿菌的繁殖,胰島素基因也一代代的傳了下去,後代的大腸桿菌也能生產胰島素。這種帶上了人工給予的新的遺傳性狀的細菌,被稱為基因工程菌。

帶有人的胰島素基因的基因工程菌放到大型的發酵罐里,給它提供合適的條件和營養物質,進行人工培養,可以大量繁殖,生產出大量的人胰島素。大腸桿菌就成為生產胰島素的「活工廠」。1981年人胰島素基因產品已投入市場,解決了胰島素葯源不足的問題。

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進行基因工程的方法流程為:

1、提取目的基因

獲取目的基因是實施基因工程的第一步。如植物的抗病(抗病毒 抗細菌)基因,種子的貯藏蛋白的基因,以及人的胰島素基因干擾素基因等,都是目的基因。

直接分離基因最常用的方法是「鳥槍法」,又叫「散彈射擊法」。

鳥槍法的具體做法:用限制酶將供體細胞中的DNA切成許多片段,將這些片段分別載入運載體,然後通過運載體分別轉入不同的受體細胞,讓供體細胞提供的DNA的所有片段分別在各個受體細胞中大量復制,從中找出含有目的基因的細胞,再用一定的方法把帶有目的基因的DNA片段分離出來。

2、目的基因與運載體結合

基因表達載體的構建(即目的基因與運載體結合)是實施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。將目的基因與運載體結合的過程,實際上是不同來源的DNA重新組合的過程。

如果以質粒作為運載體,首先要用一定的限制酶切割質粒,使質粒出現一個缺口,露出黏性末端。然後用同一種限制酶切斷目的基因,使其產生相同的黏性末端。

將切下的目的基因的片段插入質粒的切口處,首先鹼基互補配對結合,兩個黏性末端吻合在一起,鹼基之間形成氫鍵,再加入適量DNA連接酶,催化兩條DNA鏈之間形成磷酸二酯鍵,從而將相鄰的脫氧核糖核酸連接起來,形成一個重組DNA分子。

如人的胰島素基因就是通過這種方法與大腸桿菌中的質粒DNA分子結合,形成重組DNA分子(也叫重組質粒)。

3、將目的基因導入受體細胞

將目的基因導入受體細胞是實施基因工程的第三步。目的基因的片段與運載體在生物體外連接形成重組DNA分子後,下一步是將重組DNA分子引入受體細胞中進行擴增。

基因工程中常用的受體細胞有大腸桿菌,枯草桿菌,土壤農桿菌,酵母菌和動植物細胞等。

4、目的基因的檢測和表達

目的基因導入受體細胞後,是否可以穩定維持和表達其遺傳特性,只有通過檢測與鑒定才能知道。這是基因工程的第四步工作。

以上步驟完成後,在全部的受體細胞中,真正能夠攝入重組DNA分子的受體細胞是很少的。因此,必須通過一定的手段對受體細胞中是否導入了目的基因進行檢測。重組DNA分子進入受體細胞後,受體細胞必須表現出特定的性狀,才能說明目的基因完成了表達過程。

㈢ 人工合成胰島素是什麼技術

1921年,加拿大多倫多大學的弗雷德里克·班廷和查爾斯·貝斯特從狗的體內分離出一種活性物質——胰島素。他們把這種物質注入一條患有糖尿病、瀕臨死亡的狗身上,這條狗的病情很快就出現了好轉。

第二年,他們在一名生命垂危的14歲男孩子身上嘗試類似的實驗成功後,這種激素進入大規模生產。盡管它不能徹底治癒糖尿病,但它是一種重要的救命葯物。

人工合成蛋白質是人們嚮往已久的,也是人類向生物活性、向生命進軍的首要方向。蛋白質如果能通過人工合成,那麼,它的意義將不僅僅是找到了無機與有機、無生命與有生命的物質之間的關系,而且,將進一步揭示和證實關於生命、靈魂等許多重大問題的認識。由於一些多肽和蛋白質的化學結構,特別是胰島素的一級結構被陸續認識,通過人工方法合成具有生物活性的多肽和蛋白質的任務,就擺在了世界各國的科學工作者的面前。

就在世界各國的科學家把目光聚集在蛋白質的人工合成問題上時,1958年,中國科學院上海生物化學研究所、上海有機化學研究所以及北京大學的科學家鄒承魯、鈕經義、龔岳亭、汪猷、邢其毅等眾多科學家聯合攻關,向科學高峰發起了沖擊。

大家知道,1958年在中國歷史上是一個特殊的年代,在一個政治上處於困境、技術上缺乏基礎的艱苦環境中,中國的科學家要攻克生命禁區的堡壘談何容易!科學家的實驗所用去的化學溶劑足以灌滿一個游泳池,而他們在那些不分晝夜的日子裡所灑下的汗水,又何嘗不能灌滿一個游泳池!

1959年,在各位科學工作者的合力協作下,實現了構成天然胰島素的A、B兩條肽鏈的拆分和重新組合的工作。在此基礎上,北京大學生物系在國內率先合成了具有生物活性的9肽——催產素。接著中國科學院化學研究所和北京大學化學系組織了協作組,經過若干年的艱苦努力,終於在1965年獲得了人工合成的牛胰島素,並製成結晶。這是世界上第一次用人工方法合成的一種具有生物活性的蛋白質,在科學技術和哲學上都具有極其重要的意義,而且為醫葯工業合成比天然產物更為有效的多肽抗生素、激素等葯物開辟了廣闊的前景。

發現胰島素的班廷

人工合成蛋白質的成功,是人類在認識生命、揭開生命奧秘的征途上向前跨進了重要一步。它標志著人工合成蛋白質的時代已經開始了。

人工合成牛胰島素的成功,說明人類在研究生命的歷程中又邁出了一大步。由人工合成胰島素派生的活性多肽研究也蓬蓬勃勃地發展起來了。已經人工合成的,除了催產素、增血壓素、加壓素類似物外,還有促黃體素釋放激素、促甲狀腺素釋放激素、胰高血糖素等多肽激素。此外,蛋白質的結構與功能的研究也在深入探索中。

㈣ 重組人胰島素原基因生產胰島素,首先要獲得目的基因,但一般不用下面哪種方法()A.利用聚合酶鏈式

A、利用聚合酶鏈式反應,擴增需要的目的基因,此方法適用於目的基因的核苷酸序列已知的情況;、故A錯誤.
B、用化學方法合成目的基因,包括反轉錄法和人工合成;故B錯誤.
C、構建基因文庫,包括基因組文庫和部分基因文庫,再從文庫中調取目的基因;故C錯誤.
D、一般不直接從細胞內總DrA中直接分離目的基因,這樣具有盲目性,不能得到大量的目的基因;故D正確.
故選D.

㈤ 胰島素的生產方法有哪些提取 胰臟提取

你好
1.提取目的基因:
既從人的DNA中提取胰島素基因,可使用限制性內切酶將目的基因從原DNA中分離.
2.提取質粒:
使用細胞工程,培養大腸桿菌,從大腸桿菌的細胞質中提取質粒,質粒為環狀.
3.基因重組:
取出目的基因與質粒,先利用同種限制性內切酶將質粒切開,再使用DNA連接酶將目的基因與質粒"縫合",形成一個能表達出胰島素的DNA質粒.
4.將質粒送回大腸桿菌:
再大腸桿菌的培養液中加入含有Ca+的物質,如CaCl2,這使細胞會吸收外源基因.此時將重組的質粒也放入培養液中,大腸桿菌便會將重組質粒吸收.
5.胰島素的產生:
再大腸桿菌內,質粒通過表達轉錄與翻譯後,便產生出胰島素蛋白質.通過大腸桿菌的大量繁衍,便可大量生產出胰島素!
可以借閱高中生物選修1,其中基因工程單元有詳細介紹

㈥ 使用DNA重組技術生產人胰島素的基本步驟和過程

包括以下幾個步驟:
(1)提取人類的胰島素基因(或稱外源基因),酶解連接到另一DNA分子上(克隆載體),形成一個新的重組DNA分子;
(2)將這個重組DNA分子轉入受體細胞並在受體細胞中復制保存,這個過程稱為轉化(transformation);
(3)對那些吸收了重組DNA的受體細胞進行篩選和鑒定;
(4)對含有重組DNA的細胞進行大量培養,檢測外源基因是否表達。
(5)分離提存表達的人胰島素

㈦ 利用重組基因的原理簡述人源胰島素的基本生產步驟

生物製法 首先剪切胰島素基因 再創造大腸桿菌裂殖的有利環境 對大腸桿菌進行大規模培養 使之產生的治療糖尿病的葯物—胰島素
基因製法 在基因工程人胰島素的生產過程中 一般是先表達胰島素原 然後對胰島素原復性 復性後的胰島素原通過酶切得到有活性的胰島素 其中胰島素原的復性效率是決定最終收率的關鍵因素 正確折疊與錯誤折益胰島素原的分子量完全相同 結構非常相似 採用RT-HPLC可對其進行分離檢定Sergeev等利用反相色譜建立了復性液中胰島素原的檢測方法 如果要對正確折疊與錯誤折盛胰島素原的結構進一步說明 可將其用蛋白酶V8酶解 然後 用RR-HPLC-MS作膚圖譜 Damn等用Saureus proteaseV8酶解胰島素原 然後用R'FHPLC做肚譜圖 並結合質譜法對重組胰島素原的折受過程進行了監測

㈧ 胰島素可通過發酵技術產生嗎

發酵:通過微生物的培養而獲得產物的過程。發酵制葯種類:(1)微生物菌體發酵(2)微生物酶發酵(3)微生物代謝產物發酵(4)微生物轉化發酵

胰島素可通過發酵技術產生?——這種說法是不正確的。只能說「重組大腸桿菌的高密度發酵是提高基因工程產品產量的一個非常有效的手段「,是現代發酵工程研究的一個熱點。大腸桿菌本身沒有人胰島基因.通過基因工程,把人胰島基因導入大腸桿菌,得到「工程菌」,才能夠大量生產人的胰島素。

重組人胰島素是第一個應用於臨床的基因工程葯物,於1982年上市。由於胰島素沒有糖鏈,大腸桿菌系統生產有2條途徑。目前以第二條路線為主。
第一條、是分別在大腸桿菌中合成A鏈和B鏈,然後通過化學氧化作用把2條鏈連接起來形成胰島素。A和B鏈基因分別與半乳糖苷酶基因連接,形成融合基因,發酵生產包涵體融合蛋白。用CNBr切除Met-肽鍵,使A、B鏈與載體蛋白分開。化學法連接,折疊得到有活性的重組人胰島素。步驟多,產量低,活性受到限制。
第二條、是生產胰島素原,然後再酶水解,形成胰島素。用強啟動子高表達載體生產,如色氨酸啟動子等。

㈨ 胰島素的生產過程

生物製法:首先剪切胰島素基因,再將胰島素基因轉入人的大腸桿菌內,再創造大腸桿菌裂殖的有利環境,對大腸桿菌進行大規模培養,使之產生大量的治療糖尿病的葯物——胰島素。
基因製法:
在基因工程人胰島素的生產過程中,一般是先表達胰島素原,然後對胰島素原復性,復性後的胰島素原通過酶切得到有活性的胰島素.其中胰島素原的復性效率是決定最終收率的關鍵因素,正確折疊與錯誤折益胰島素原的分子量完全相同,結構非常相似,採用RT-HPLC可對其進行分離檢定.Sergeev等利用反相色譜建立了復性液中胰島素原的檢測方法.如果要對正確折疊與錯誤折盛胰島素原的結構進一步說明,可將其用蛋白酶V8酶解,然後用RP-HPLC-MS作膚圖譜.Damn等用S.aureus
protease
V8酶解胰島素原,然後用R'FHPLC做肚譜圖,並結合質譜法對重組胰島素原的折受過程進行了監測.

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