5.提高外源基因在动物细胞巾表达的途径:近10余年来,人们将各式各样的克隆基因导入哺乳动物细胞进行表达的兴趣日增。虽然大肠杆菌系统已能成功地表达人和动物活性蛋白,并有许多优点,但其致命的缺点是不能完成真核蛋白的转译后加工,而这类转译后加工对许多真核蛋白生物活性的表现至关重要。例如糖基化、磷酸化、酰胺化、羟基化、羧基化、磺酸化、硒化,以及信号肽的删除、链内和链间二硫键的正确连接和亚基的正确装配等等。
人们期待着在不久的将来,用重组哺乳动物细胞的表达系统来提供药用产品,某些产品现已在临床试验。 尽管哺乳动物细胞培养昂贵是其缺陷。但已证明它在表达重组DNA的药用产品方面极为有用,在微生物表达系统,这些产品的质量常有问题。除了在开始需进行基因操作外,重组细胞的培养过程在概念上与传统的产品所用的生产方法是一样的。现有的科学工具已能确证从哺乳动物细胞连续培养的株系中分离的重组产物,在用于人类医疗方面是安全的。
蛋白质一级结构决定着高级结构。蛋白质肽链在适宜条件下会自动卷曲形成其相应的高级结构,即自动发生蛋白质折叠,其自动发生的原因和过程仍不十分清楚,但是随着蛋白质工程的日益兴起,这些与折叠有关的问题也愈显重要,就此已有文章进行过讨论[1,2]。反之,如把新兴的蛋白质工程手段(尤其是基因定点诱变技术)应用来研究这些折叠问题,必将推动蛋白质折叠的研究。本文将就蛋白质折叠与蛋白质工程相互影响的一些例子进行讨论。
近几年来植物基因工程的研究进展十分迅速。在植物抗病、抗虫、抗除草剂和改变植物的某些成份方面都已得到不少转基因植株,有的已经建成了品系;为提高作物的产量、抗逆能力、改进它们的品质,进行快速、优质、稳产的良种选育提供了一条全新的诱人的途径。作为生物技术的一个重要部分,植物基因工程的研究和开发利用巳被列入我国新技术研究计划之内。目前,植物基因工程技术研究中的首批成果已经接近或初步进入了开发利用的阶段。这一阶段中又会有一些新的问题,例如,外源基因在转基因植物品系、品种中的遗传稳定性如何。转基因植物可能造成的农业污染等问题,都需要研究。本综述除着重于介绍植物基因工程研究中的一些最新成果外,同时根据本实验室的一些工作经验,提出了在我国植物基因工程研究的发展中应注意的一些问题。
研究生物固氮已有100年历史,自从1888年发现固氮生物以来,在固氮生态,生理、生化以及近年来迅速发展的分子遗传研究等方面做了很多工作。生物固氮研究,在近20年,几乎是发达国家的重要研究项目,不少发展中国家也给予重视,并积极开展研究。从七十年代中期召开第一次国际生物固氮会议,至今有七次。为了纪念发现固氮生物的德国科学家起见,1988年3月在西德科隆大学,暨该校成立600周年之际,召开了第七届国际生物固氮会议,有43个国家和地区的617名科学家参加。会议回顾了历史,展现了生物固氮研究现状和发展趋势。
从球孢白僵菌Beauveria bassiana 017菌株获得了几丁质水解活性较高的突变株。诱变原为紫外线及高能电子束。诱变体为分生孢子及芽生孢子。通过测定在几丁质琼脂平板上透明圈的大小、透明圈直径与菌落直径之比值,选出酶高产菌株,并通过摇瓶培养选育出EU-120高酶活性突变株,其几丁质酶活性比原始菌株提高了近3倍。并发现以上诱变原均能获得较好的诱变效果,在选育过程中加入猩红液可提高透明圈的清晰度。并通过比较几丁质酶对胶体几丁质及“晶体”几丁质的活性,探索酶调节的可能机理。
11月28日我们应邀参观了细胞标记诊断公司。通过这次参观我们深深体会到,高技术的开发是一场激烈的争夺战。激烈的竞争使从研究到开发成产品的时间大大缩短,新技术的迅速发展,使产品的更新速度也大大加快了。未来各国经济和社会的发展将在很大程度上取决于高技术开发的竞争。
除了Ti质粒以外,植物DNA病毒也是潜在的植物基因工程载体,目前已发现的植物DNA病毒仅十几个,分属子花椰菜花叶病毒组(Caulimovirus)和双联体病毒组(Geminiv irus)花椰菜花叶病毒组由于其DNA为双链,可直接从纯化的病毒粒子中得到,更为分子生物学家所关注。对该组病毒的代表——花梆菜叶病毒(Cauliflower Mosaic Virus CaMV)的病毒学,生理学已有了较深入的研究,近十几年来对其遗传背景研究也有了引人注目的进展。Hohn小组成功地以该病毒为载体,克隆了256bP的二氢叶酸还原酶基因,并在植物中表达成功。CaMV还为植物基因工程提供了强的启动子。
氧原子是空气普通氧带阴电的分子,能极大地损伤活生物体。氧原子与脂肪、蛋白和DNA的反应性极强,能损伤细胞和组织,引起广泛的疾病。超氧物岐化酶(SOD)是一种能将氧原子转换成普通氧分子的酶。在欧洲,用牛超氧物岐化酶可在有限程度上治疗骨性关节炎。现在巳能用重组DNA技术大量生产,并试用于治疗一些其他疾病。在美国或欧洲现已临床试用它于器官移植手术、治疗心脏病发作和关节炎。
牛群一旦染上了牛瘟,死亡率高达90％以上。非洲人的游牧生活更加剧了这种牛瘟疫的蔓延,牛瘟成了非洲家畜死亡的头号杀手,每年给非洲大陆国家的经济损失达10亿美元之巨。一头公牛在索马里价值50美元,类似科威特、沙特阿拉伯伊斯兰教国家这些牛肉传统市场,就因为索马里国内发生了牛瘟疫流行病,已停止从索马里进口肉牛。目前的情况是,牛要是注射过疫苗,牛价便会成2—5倍的上调。
美国宇宙局1986年1月发生的宇宙飞船“挑战者”号空难事件,至今令人记忆犹新。为恢复美国在宇航领域内的领先地位,于1988年9月29日又成功地发射了一颗“发现者”号宇宙飞船。船上载的货物中有英国维尔肯基金会(Well-come Foundation,1td)委托实验项目材料,艾滋病病毒逆转录酶的晶体生长。英国科学家利用的小晶体虽然不适宜作显示蛋白质三维结构的X-射线结晶图解,但他们利用它来作为种子,以生长出其他的晶体。结果这次为期三天的宇宙飞行后,“发现者”号宇宙飞船带回来的蛋白质结晶并没有长到足够的长度。晶体在地球上是能长到足够长度的大晶体,但一致性不够,给设计新药物增添了困难。英国科学家猜测,可能是由于酶蛋白在宇宙间飞行时间太短,只有3天,希望有机会下次飞行时把时间计划得更长些。
由张震元等译、程光胜校的“微生物工程的基础和应用”一书已由轻工业出版社出版,新华书店发行(3.95元)。学部委员、著名工业微生物学家方心芳教授还为本书写了译序。 本书是日本发酵工学会组织十多位著名学者编著,于1983年出版的。生物工程的核心组成部分是如何巧妙地利用微生物的理论和技术的微生物工程。全书前三章为其首基础部分,内容有微生物工程的定义、发展史,自然界中微生物的作用、种类和分布,微生物的结构与功能,酶和代谢以及微生物的遗传现象和菌株育种。
生物里《生物能,技术,热力学和成本》(Bioenergy,Teehnology,Thermodynamies and eo卜ts)D。Boyles,1954 Ellis Horwood。 ((植物纤维素和它的衍生物(Cellulose and its Derivatives.)化学,生物化学和应用,J.F.Kennedy等主编,x985ElliS Horwood.《纤维素化学和它的应用》(cellulose eheinistry and Its Applications)(Ellis Hot-wood Series in chemieal Seienee)T.p.Nevell和S.H‘Zeronian主编,19s5Ellis Horwood.
