生物技术制药知识点纲要生物技术制药:采用现代生物技术，借助某些微生物、植物、动物生产药品。

生物技术药物一般来说，采用DNA重组技术或其他生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物。

生物药物：生物技术药物是重组产品概念在医药领域的扩大应用，并与天然药物.微生物药物.海洋药物和生物制品一起归类为生物药物。

生物技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程、蛋白质工程、抗体工程等。

基因工程是生物技术的核心和关键，是主导技术；细胞工程是生物技术的基础；酶工程是生物技术的条件；发酵工程是生物技术获得最终产品的手段。

生物技术：从广义角度来看，是人类对生物资源（包括微生物、植物、动物）的利用、改造并为人类服务的技术。

第三代生物技术是海洋生物技术我国科学家承担了人类基因组计划1%的测序工作现代生物技术包括:⑴重组DNA技术⑵细胞和原生质体融合技术⑶酶和细胞的固定化技术⑷植物脱毒和快速繁殖技术⑸动物和植物细胞的大量培养技术⑹动物胚胎工程技术⑺现代微生物发酵技术⑻现代生物反应工程和分离工程技术⑼蛋白质工程技术⑽海洋生物技术现代生物技术的发展趋势主要体现在下列几个方面：①基因操作技术日新月异，不断完善。

②新技术、新方法一经产生便迅速地通过商业渠道出售专项技术，并在市场上加以应用。

③基因工程药物和疫苗的研究和开发突发猛进。

④新的生物治疗制剂的产业化前景十分光明，21世纪整个医药工业将面临全面的更新改造。

⑤转基因植物和动物取得重大突破⑥现代生物技术在农业上的广泛应用将给农业和畜牧业生产带来新的飞跃。

⑦阐明生物体基因组及其编码蛋白质的结构与功能是当今生命科学发展的一个主流方向，⑧基因治疗取得重大进展，有可能革新整个疾病的预防和治疗领域。

⑨蛋白质工程是基因工程的发展，它将分子生物学、结构生物学、计算机技术结合起来，形成一门高度综合的学科。

⑩信息技术的飞跃发展渗透到生命科学领域中，形成形成引人注目、用途广泛的生物信息学。

生物技术药物的特性是什么？生物技术药物的特征是：（1）分子结构复杂（2）具有种属差异特异性（3）治疗针对性强.疗效高（4）稳定性差（5）免疫原性（6）基因稳定性（7）体内半衰期短（8）受体效应（9）多效应和网络效应（10）检验特殊性生物技术发展的不同阶段的技术特征和代表产品（1）传统生物技术的技术特征是酿造技术，所得产品的结构较为简单，属于微生物的初级代谢产物。

代表产品如酒.醋.乙醇，乳酸，柠檬酸等。

（2）近代生物技术阶段的技术特征是微生物发酵技术，所得产品的类型多，不但有菌体的初级代谢产物.次级代谢产物，还有生物转化和酶反应等的产品，生产技术要求高.规模巨大，技术发展速度快。

代表产品有青霉素，链霉素，红霉素等抗生素，氨基酸，工业酶制剂等。

（3）现代生物技术阶段的技术特征是DNA重组技术。

所得的产品结构复杂，治疗针对性强，疗效高，不足之处是稳定性差，分离纯化工艺更复杂。

代表产品有胰岛素，干扰素和疫苗等。

新型生物反应器有:1.气升式生物反应器2.流化床式生物反应器3.固定床式生物反应器4.袋式或膜式生物反应器5.中空纤维生物反应器生物技术药物分类1.重组DNA技术制造的多肽、蛋白类药物2.基因药物，包括基因治疗药、基因疫苗、反义药物、核酶3.来自动、植物、微生物的天然药物4.合成与半合成的生物药物按照医学用途分类：1.治疗药物，治疗疾病是生物药物的主要功能。

2.诊断药物，具有速度快、灵敏度高、特异性强的特点。

3.预防药物，对于许多传染性疾病来说，预防比治疗更重要。

生物技术药物的特性1.分子结构复杂2.具有种属特异性3.治疗针对性强，疗效高4.稳定性差5.基因稳定性6.免疫原性7.体内t1/2短8.受体效应9.多效性和网络性效应10.检验的特殊性生物技术制药的特征1.高技术：高知识人才，高技术手段2.高投入：1～3亿美元/药3.长周期：8～10年/药4.高风险：成功率5～10%5.高收益：回报率10倍生物技术制药分为哪些类型？生物技术制药分为四大类：（1）应用重组DNA技术(包括基因工程技术.蛋白质工程技术)制造的基因重组多肽，蛋白质类治疗剂。

（2）基因药物，如基因治疗剂，基因疫苗，反义药物和核酶等（3）来自动物.植物和微生物的天然生物药物（4）合成与部分合成的生物药物生物技术在制药中有那些应用?答案：生物技术应用于制药工业可大量生产廉价的防治人类重大疾病及疑难症的新型药物，具体体现在以下几个方面：（1）基因工程制药，利用基因工程技术可生产出具有生理活性的肽类和蛋白质类药物，基因工程疫苗和抗体，还可建立更有效的药物筛选模型，改良现有发酵菌种，改进生产工艺，提供更准确的诊断技术和更有效的治疗技术等。

随着基因技术的发展，应用前景会更广阔。

（2）细胞工程和酶工程制药该技术的发展为现代制药技术提供了更强大的技术手段，使人类可控制或干预生物体初次生代谢产物和生物转化等过程，使动植物能更有效的满足人类健康方面的需求。

（3）发酵工程制药发酵工程制药的发展主要体现在对传统工艺的改进，新药的研制和高效菌株的筛选和改造等。

第一节基因的概念与特性一、基因的概念:DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。

二、基因的一般特性：①基因可自我复制，②基因决定蛋白质结构，③基因可突变。

基因按功能分为：①结构基因②调控基因三、DNA的结构与性能⒈DNA的结构：四种核苷酸（A T C G）连接一级结构、DNA二级结构（α，β），双螺旋结构。

⒉DNA的性质与功能:①吸收光谱260②电场中泳动③变性、复性、杂交第二节 DNA的复制与表达二、基因表达⒈转录：在RNA聚合酶的催化下以DNA为模板合成mRNA的过程。

2.翻译：以mRNA为模板,tRNA 作为运载工具,将活化的氨基酸在核糖体上合成蛋白质的过程。

(1)分为三个阶段：①起始②延长③终止(2)翻译后的肽链加工:①羟基化②糖基化③磷酸化④乙酰化第二章基因工程制药第一节概述医用活性蛋白和多肽类包括：①免役性蛋白，如各种抗原和单克隆抗体。

②细胞因子，如各种干扰素、白细胞介素、集落刺激生长因子、表皮生长因子及凝血因子。

③激素，如胰岛素、生长激素、心钠素。

④酶类，如尿激酶、链激酶、葡激酶、组织型纤维蛋白溶酶原激活剂及超氧化物岐化酶等。

基因工程技术生产药品的优点1.利用基因工程技术可大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽（如胰岛素、干扰素、细胞因子等），为临床使用建立有效的保障。

2.可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入的研究，从而扩大这些物质的应用范围。

3.利用基因工程可以发现挖掘更多的内源性生理活性物质。

4.内源生理活性物质在作为药物使用时，存在不足之处，可以通过基因工程和蛋白质工程进行改造。

5.利用基因工程技术可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。

第二节基因工程药物生产的过程基因工程技术是将重组对象的目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌 (或细胞），实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。

基因工程药物：系指先确定对某种疾病具有预防和治疗作用的蛋白质，然后将控制该蛋白合成过程的基因分离、纯化或进行人工合成，利用重组DNA技术加以改造，最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中不断繁殖，并能进行大规模生产具有预防和治疗这种疾病的蛋白质，通过这种方法生产的新型药物称为基因工程药物。

基因工程药物制药的主要程序（步骤）⒈目的基因的克隆⒉构建DAN重组体⒊DAN重组体转入宿主菌⒋构建工程菌⒌工程菌发酵⒍表达产物的分离纯化⒎产品的检验等基因工程药物制药的主要程序获得目的基因→组建重组质粒→构建工程菌（或细胞）→培养工程菌→产物分离纯化→除菌过滤→半成品检定→成品检定→包装基因工程的单元操作顺序是酶切，连接，转化，筛选，验证阐述基因工程药物研制有那些主要过程？答案：（1）基因工程药物的生产必须首先获得目的基因，然后用限制性内切酶和连接酶将所需目的基因插入适当的载体质粒或噬菌体中并转入大肠杆菌或其他宿主菌（细胞），以便大量复制目的基因。

对目的基因要进行限制性内切酶和核苷酸序列分析。

（2）目的基因获得后，最重要的就是使目的基因表达。

基因的表达系统有原核生物系统和真核生物化的难易。

将目的基因与表达载体重组，转入合适表达系统，获得稳定高效表达的基因工程菌（细胞）。

（3）建立适于目的基因高效表达的发酵工艺，以便获得较高产量的目的基因表达产物。

（4）建立起一系列相应的分离纯化、质量控制、产品保存等技术。

第三节目的基因的获得克隆真核基因常用方法：逆转录法和化学合成法。

一、逆转录法：逆转录法就是先分离纯化目的基因的 mRNA，再反转录成 cDNA，然后进行 cDNA 的克隆表达。

⒈ mRNA的纯化⒉ cDNA第一链的合成⒊ cDNA第二链的合成⒋ cDNA的克隆⒌将重组体导入宿主细胞：⒍ cDNA文库的鉴定：抗性基因失活法、噬菌斑颜色改变法⒎目的cDNA克隆的分离和鉴定：核酸探针杂交法、免疫反应鉴定法三、化学合成法：较小的蛋白质或多肽的编码基因可以用化学合成法合成。

必须知道目的基因的核苷酸顺序或目的蛋白质的氨基酸顺序。

再按相应的密码子推导出DNA的核甘酸序列。

用化学法合成目的基因DNA不同部位的两条链的寡核苷酸短片段，再退火成为两端形成粘性末端的DNA双链片段，然后将这些双链片段按正确的次序进行退火使连接成较长的DNA片段，再用连接酶连接成完整的基因。

人工化学合成基因的限制有：⒈不能合成太长的基因目前 DNA 合成仪所合成的寡核苷酸片段仅为50～60 bp，因此只适用于克隆小分子肽的基因。

⒉遗传密码的简并使选择密码子困难，用氨基酸顺序推测核苷酸序列，得到的结果可能与天然基因不完全一致，易造成中性突变。

⒊费用高。

四、基因筛选的新方法1.编码序列富集法2.岛屿获救PCR法3.动物杂交法4.功能克隆法5.构建cDNA 文库6.差异显示技术的应用五、对已发现基因的改造应用基因修饰技术和点突变技术提高目的基因表达产物的稳定性、t1/2、提高表达量，降低毒性或免疫原性。

第四节基因表达基因表达是指结构基因在生物体中的转录、翻译以及所有加工过程。

基因高效表达研究是指外源基因在某种细胞中的表达活动，即剪切下外源基因片段，拼接到另一个基因表达体系中，使其能获得原生物活性又可高产的表达产物。

最佳的基因表达体系：;目的基因的表达产量高;表达产物稳定;生物活性高和表达产物容易分离纯化一、宿主细胞的选择适合目的基因表达的宿主细胞应满足以下要求:1.容易获得较高浓度的细胞；2.能利用易得廉价原料；3.不致病、不产生内毒素；4.发热量低、需氧低、适当的发酵温度和细胞形态；5容易进行代谢调控；6.容易进行DNA重组技术操作；7.产物的产量、产率高，产物容易提取纯化。