㈠ 人工合成胰岛素是什么技术
人工合成胰岛素不属于技术。
1902年,伦敦大学医学院的两位生理学家Bayliss和Starling在动物胃肠里发现了一种能刺激胰液分泌的神奇物质。他们把它称为胰泌素。
这是人类第一次发现的多肽物质人工合成胰岛素,由于这一发现开创了多肽在内分泌学中的功能性研究,其影响极为深远,诺贝尔奖委员会授予他们诺贝尔生理学奖。
(1)重组人胰岛素生产的方法有哪些扩展阅读:
一、研究过程
经过短短7年时间,1965年,我国科学家终于完成了结晶牛胰岛素的合成,它有着极为深远的意义。由于蛋白质和核酸两类生物高分子有生命现象中所起的主要作用。
人工合成了第一个具有生物活力的蛋白质,便突破了一般有机化合物领域到信息量集中的生物高分子领域之间的界限,在人类认识生命现象的漫长过程中迈出了重要的一步。最后,合成胰岛素工作的简报发表于1965年《中国科学》(Science China)。
胰岛素的全合成开辟了人工合成蛋白质的时代。结构与功能研究、晶体结构测定等结构生物学亦从此开始。多肽激素与类似物的合成,在阐明作用机理方面提供了崭新的有效途径,并为我国多肽合成制药工业打下了牢固的基础。
二、成果
由于生物化学与分子生物学发展史上几个里程碑的工作都是以胰岛素为对象的,不少科学家因此而获得诺贝尔奖。例如,Banting和Best于1921年发现的胰岛素为第一个蛋白质激素,可作为治疗糖尿病的特效药物,因此获得诺贝尔奖。
1966年,胰岛素工作发表后,也在国际上引起极大轰动,有上百名着名科学家来信祝贺。英国电视台在黄金时间播出了中国成功合成人工结晶胰岛素的消息,《纽约时报》也用大篇幅报道了这一消息。它被认为是继“两弹一星”之后我国的又一重大科研成果。
㈡ 如何使用基因工程的方法合成人胰岛素
将人的胰岛素基因送到大肠杆菌细胞中,使得大肠杆菌自身可以合成胰岛素。
科学家们把人的胰岛素基因送到大肠杆菌的细胞里,让胰岛素基因和大肠杆菌的遗传物质相结合。人的胰岛素基因在大肠杆菌的细胞里指挥着大肠杆菌生产出了人的胰岛素。
随着大肠杆菌的繁殖,胰岛素基因也一代代的传了下去,后代的大肠杆菌也能生产胰岛素。这种带上了人工给予的新的遗传性状的细菌,被称为基因工程菌。
带有人的胰岛素基因的基因工程菌放到大型的发酵罐里,给它提供合适的条件和营养物质,进行人工培养,可以大量繁殖,生产出大量的人胰岛素。大肠杆菌就成为生产胰岛素的“活工厂”。1981年人胰岛素基因产品已投入市场,解决了胰岛素药源不足的问题。
(2)重组人胰岛素生产的方法有哪些扩展阅读
进行基因工程的方法流程为:
1、提取目的基因
获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病(抗病毒 抗细菌)基因,种子的贮藏蛋白的基因,以及人的胰岛素基因干扰素基因等,都是目的基因。
直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹射击法”。
鸟枪法的具体做法:用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞提供的DNA的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制,从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。
2、目的基因与运载体结合
基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。将目的基因与运载体结合的过程,实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。
如果以质粒作为运载体,首先要用一定的限制酶切割质粒,使质粒出现一个缺口,露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端。
将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处,首先碱基互补配对结合,两个黏性末端吻合在一起,碱基之间形成氢键,再加入适量DNA连接酶,催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键,从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来,形成一个重组DNA分子。
如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合,形成重组DNA分子(也叫重组质粒)。
3、将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后,下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。
基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌,酵母菌和动植物细胞等。
4、目的基因的检测和表达
目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。
以上步骤完成后,在全部的受体细胞中,真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此,必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程。
㈢ 人工合成胰岛素是什么技术
1921年,加拿大多伦多大学的弗雷德里克·班廷和查尔斯·贝斯特从狗的体内分离出一种活性物质——胰岛素。他们把这种物质注入一条患有糖尿病、濒临死亡的狗身上,这条狗的病情很快就出现了好转。
第二年,他们在一名生命垂危的14岁男孩子身上尝试类似的实验成功后,这种激素进入大规模生产。尽管它不能彻底治愈糖尿病,但它是一种重要的救命药物。
人工合成蛋白质是人们向往已久的,也是人类向生物活性、向生命进军的首要方向。蛋白质如果能通过人工合成,那么,它的意义将不仅仅是找到了无机与有机、无生命与有生命的物质之间的关系,而且,将进一步揭示和证实关于生命、灵魂等许多重大问题的认识。由于一些多肽和蛋白质的化学结构,特别是胰岛素的一级结构被陆续认识,通过人工方法合成具有生物活性的多肽和蛋白质的任务,就摆在了世界各国的科学工作者的面前。
就在世界各国的科学家把目光聚集在蛋白质的人工合成问题上时,1958年,中国科学院上海生物化学研究所、上海有机化学研究所以及北京大学的科学家邹承鲁、钮经义、龚岳亭、汪猷、邢其毅等众多科学家联合攻关,向科学高峰发起了冲击。
大家知道,1958年在中国历史上是一个特殊的年代,在一个政治上处于困境、技术上缺乏基础的艰苦环境中,中国的科学家要攻克生命禁区的堡垒谈何容易!科学家的实验所用去的化学溶剂足以灌满一个游泳池,而他们在那些不分昼夜的日子里所洒下的汗水,又何尝不能灌满一个游泳池!
1959年,在各位科学工作者的合力协作下,实现了构成天然胰岛素的A、B两条肽链的拆分和重新组合的工作。在此基础上,北京大学生物系在国内率先合成了具有生物活性的9肽——催产素。接着中国科学院化学研究所和北京大学化学系组织了协作组,经过若干年的艰苦努力,终于在1965年获得了人工合成的牛胰岛素,并制成结晶。这是世界上第一次用人工方法合成的一种具有生物活性的蛋白质,在科学技术和哲学上都具有极其重要的意义,而且为医药工业合成比天然产物更为有效的多肽抗生素、激素等药物开辟了广阔的前景。
发现胰岛素的班廷
人工合成蛋白质的成功,是人类在认识生命、揭开生命奥秘的征途上向前跨进了重要一步。它标志着人工合成蛋白质的时代已经开始了。
人工合成牛胰岛素的成功,说明人类在研究生命的历程中又迈出了一大步。由人工合成胰岛素派生的活性多肽研究也蓬蓬勃勃地发展起来了。已经人工合成的,除了催产素、增血压素、加压素类似物外,还有促黄体素释放激素、促甲状腺素释放激素、胰高血糖素等多肽激素。此外,蛋白质的结构与功能的研究也在深入探索中。
㈣ 重组人胰岛素原基因生产胰岛素,首先要获得目的基因,但一般不用下面哪种方法()A.利用聚合酶链式
A、利用聚合酶链式反应,扩增需要的目的基因,此方法适用于目的基因的核苷酸序列已知的情况;、故A错误.
B、用化学方法合成目的基因,包括反转录法和人工合成;故B错误.
C、构建基因文库,包括基因组文库和部分基因文库,再从文库中调取目的基因;故C错误.
D、一般不直接从细胞内总DrA中直接分离目的基因,这样具有盲目性,不能得到大量的目的基因;故D正确.
故选D.
㈤ 胰岛素的生产方法有哪些提取 胰脏提取
你好
1.提取目的基因:
既从人的DNA中提取胰岛素基因,可使用限制性内切酶将目的基因从原DNA中分离.
2.提取质粒:
使用细胞工程,培养大肠杆菌,从大肠杆菌的细胞质中提取质粒,质粒为环状.
3.基因重组:
取出目的基因与质粒,先利用同种限制性内切酶将质粒切开,再使用DNA连接酶将目的基因与质粒"缝合",形成一个能表达出胰岛素的DNA质粒.
4.将质粒送回大肠杆菌:
再大肠杆菌的培养液中加入含有Ca+的物质,如CaCl2,这使细胞会吸收外源基因.此时将重组的质粒也放入培养液中,大肠杆菌便会将重组质粒吸收.
5.胰岛素的产生:
再大肠杆菌内,质粒通过表达转录与翻译后,便产生出胰岛素蛋白质.通过大肠杆菌的大量繁衍,便可大量生产出胰岛素!
可以借阅高中生物选修1,其中基因工程单元有详细介绍
㈥ 使用DNA重组技术生产人胰岛素的基本步骤和过程
包括以下几个步骤:
(1)提取人类的胰岛素基因(或称外源基因),酶解连接到另一DNA分子上(克隆载体),形成一个新的重组DNA分子;
(2)将这个重组DNA分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存,这个过程称为转化(transformation);
(3)对那些吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定;
(4)对含有重组DNA的细胞进行大量培养,检测外源基因是否表达。
(5)分离提存表达的人胰岛素
㈦ 利用重组基因的原理简述人源胰岛素的基本生产步骤
生物制法 首先剪切胰岛素基因 再创造大肠杆菌裂殖的有利环境 对大肠杆菌进行大规模培养 使之产生的治疗糖尿病的药物—胰岛素
基因制法 在基因工程人胰岛素的生产过程中 一般是先表达胰岛素原 然后对胰岛素原复性 复性后的胰岛素原通过酶切得到有活性的胰岛素 其中胰岛素原的复性效率是决定最终收率的关键因素 正确折叠与错误折益胰岛素原的分子量完全相同 结构非常相似 采用RT-HPLC可对其进行分离检定Sergeev等利用反相色谱建立了复性液中胰岛素原的检测方法 如果要对正确折叠与错误折盛胰岛素原的结构进一步说明 可将其用蛋白酶V8酶解 然后 用RR-HPLC-MS作肤图谱 Damn等用Saureus proteaseV8酶解胰岛素原 然后用R'FHPLC做肚谱图 并结合质谱法对重组胰岛素原的折受过程进行了监测
㈧ 胰岛素可通过发酵技术产生吗
发酵:通过微生物的培养而获得产物的过程。发酵制药种类:(1)微生物菌体发酵(2)微生物酶发酵(3)微生物代谢产物发酵(4)微生物转化发酵
胰岛素可通过发酵技术产生?——这种说法是不正确的。只能说“重组大肠杆菌的高密度发酵是提高基因工程产品产量的一个非常有效的手段“,是现代发酵工程研究的一个热点。大肠杆菌本身没有人胰岛基因.通过基因工程,把人胰岛基因导入大肠杆菌,得到“工程菌”,才能够大量生产人的胰岛素。
重组人胰岛素是第一个应用于临床的基因工程药物,于1982年上市。由于胰岛素没有糖链,大肠杆菌系统生产有2条途径。目前以第二条路线为主。
第一条、是分别在大肠杆菌中合成A链和B链,然后通过化学氧化作用把2条链连接起来形成胰岛素。A和B链基因分别与半乳糖苷酶基因连接,形成融合基因,发酵生产包涵体融合蛋白。用CNBr切除Met-肽键,使A、B链与载体蛋白分开。化学法连接,折叠得到有活性的重组人胰岛素。步骤多,产量低,活性受到限制。
第二条、是生产胰岛素原,然后再酶水解,形成胰岛素。用强启动子高表达载体生产,如色氨酸启动子等。
㈨ 胰岛素的生产过程
生物制法:首先剪切胰岛素基因,再将胰岛素基因转入人的大肠杆菌内,再创造大肠杆菌裂殖的有利环境,对大肠杆菌进行大规模培养,使之产生大量的治疗糖尿病的药物——胰岛素。
基因制法:
在基因工程人胰岛素的生产过程中,一般是先表达胰岛素原,然后对胰岛素原复性,复性后的胰岛素原通过酶切得到有活性的胰岛素.其中胰岛素原的复性效率是决定最终收率的关键因素,正确折叠与错误折益胰岛素原的分子量完全相同,结构非常相似,采用RT-HPLC可对其进行分离检定.Sergeev等利用反相色谱建立了复性液中胰岛素原的检测方法.如果要对正确折叠与错误折盛胰岛素原的结构进一步说明,可将其用蛋白酶V8酶解,然后用RP-HPLC-MS作肤图谱.Damn等用S.aureus
protease
V8酶解胰岛素原,然后用R'FHPLC做肚谱图,并结合质谱法对重组胰岛素原的折受过程进行了监测.