分子生物学:第二十三章 基因治疗

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1、目目录录基因治疗分类基因治疗分类体细胞体细胞( (somatic cell)somatic cell)基因治疗基因治疗生殖细胞生殖细胞( (germlinegermline) )基基因治疗因治疗v只限于某一体细胞的基只限于某一体细胞的基因的改变因的改变v只限于某个体的当代只限于某个体的当代v对缺陷的生殖细胞进行对缺陷的生殖细胞进行矫正矫正v当代及子代当代及子代第二十三章第二十三章 基因治疗基因治疗n基因治疗:基因治疗:指将目的基因通过基因转移技术(病毒载指将目的基因通过基因转移技术(病毒载体介导或者非病毒载体介导的基因转移技术)导入靶体介导或者非病毒载体介导的基因转移技术)导入靶细胞内,目的基

2、因表达产物对疾病起治疗作用。细胞内,目的基因表达产物对疾病起治疗作用。 目目录录目目录录 狭义基因治疗:狭义基因治疗: 指目的基因导入靶细胞后与宿主细胞内的基因发生整指目的基因导入靶细胞后与宿主细胞内的基因发生整合、成为宿主基因组的一部分,目的基因表达产物起治疗合、成为宿主基因组的一部分,目的基因表达产物起治疗疾病的作用。疾病的作用。 广义基因治疗:广义基因治疗: 外源正常基因导入病变细胞,产生正常基因的表达产物外源正常基因导入病变细胞,产生正常基因的表达产物以补充缺失的或失去正常功能的蛋白质;以补充缺失的或失去正常功能的蛋白质; 采用适当的技术抑制细胞内过度表达的基因;采用适当的技术抑制细胞

3、内过度表达的基因; 将特定的基因导入非病变细胞,在体内表达特定产物;将特定的基因导入非病变细胞,在体内表达特定产物; 向功能异常的细胞(肿瘤细胞)中导入该细胞中本来不向功能异常的细胞(肿瘤细胞)中导入该细胞中本来不存在的基因(如自杀基因),利用这些基因的表达产物达存在的基因(如自杀基因),利用这些基因的表达产物达到治疗疾病的目的。到治疗疾病的目的。基因治疗的概念基因治疗的概念目目录录目目录录一、基因治疗的基本策略一、基因治疗的基本策略二、二、基因治疗的基本程序基因治疗的基本程序三、基因转移的方法三、基因转移的方法四、基因干预的方法四、基因干预的方法第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗

4、的策略和基本程序目目录录 1 1、基因置换、基因置换(gene replacementgene replacement) 定义:定义:指将特定的目的基因导入特定细胞,通指将特定的目的基因导入特定细胞,通过定位重组,导入的正常基因,以置换基因组过定位重组,导入的正常基因,以置换基因组内原有的缺陷基因。内原有的缺陷基因。目的:目的:将缺陷基因的异常序列进行桥正。对缺将缺陷基因的异常序列进行桥正。对缺陷基因的缺陷部位进行精确的原位修复,不涉陷基因的缺陷部位进行精确的原位修复,不涉及基因组的任何改变。及基因组的任何改变。 一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治

5、疗的策略和基本程序目目录录n定定向向整整合合的的条条件件: :转转导导基基因因的的载载体体与与基基因因组组DNADNA具具有有相相同同的的序序列列。带带有有目目的的基基因因的的载载体体就就能能找找到同源重组的位点,进行部分基因序列的交换。到同源重组的位点,进行部分基因序列的交换。n基因同源重组技术又称为基因同源重组技术又称为基因打靶基因打靶。n细胞内基因同源重组的发生率很低。细胞内基因同源重组的发生率很低。基因同源重组技术基因同源重组技术 一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序 1 1、基因置换、基因置换(gene replaceme

6、ntgene replacement) 目目录录定义定义: : 通过导入外源基因使靶细胞表达其本身通过导入外源基因使靶细胞表达其本身 不表达的基因。不表达的基因。类型类型: :n在在有有缺缺陷陷基基因因的的细细胞胞中中导导入入相相应应的的正正常常基基因因,而而细细胞胞内内的的缺缺陷陷基基因因并并未未除除去去,通通过过导导入入正正常常基因的表达产物,补偿缺陷基因的功能;基因的表达产物,补偿缺陷基因的功能;n向向靶靶细细胞胞中中导导入入靶靶细细胞胞本本来来不不表表达达的的基基因因,利利用其表达产物达到治疗疾病的目的。用其表达产物达到治疗疾病的目的。 一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略 2 2、基

7、因增补、基因增补(gene augmentationgene augmentation) 第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录 定义:定义: 采采用用特特定定的的方方式式抑抑制制某某个个基基因因的的表表达达,或或者者通通过过破破坏坏某某个个基基因因的的结结构构而而使使之之不不能能表表达达,以达到治疗疾病的目的。以达到治疗疾病的目的。 一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略 3 3、基因干预、基因干预(gene interferencegene interference) 第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录n定定义义:将将“自自

8、杀杀”基基因因导导入入宿宿主主细细胞胞中中,这这种种基基因因编编码码的的酶酶能能使使无无毒毒性性的的药药物物前前体体转转化化为为细细胞胞毒毒性性代代谢谢物物,诱诱导导靶靶细细胞胞产产生生“自自杀杀”效效应应,从而达到清除肿瘤细胞的目的。从而达到清除肿瘤细胞的目的。n应用:应用:是恶性肿瘤基因治疗的主要方法之一。是恶性肿瘤基因治疗的主要方法之一。 一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略 4 4、自杀基因治疗、自杀基因治疗(suicide gene therapysuicide gene therapy) 第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录目目录录自杀基因的作用机

9、制自杀基因的作用机制 第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录TK/GCVTK/GCV 单单纯纯疱疱疹疹病病毒毒(herpsherps simplex simplex virus, virus, HSVHSV) 型型 胸胸 苷苷 激激 酶酶 ( thymidinethymidine kinasekinase, , tktk)基基因因编编码码胸胸苷苷激激酶酶,特特异异性性地地将将无无毒毒的的核核苷苷类类似似物物丙丙氧氧鸟鸟苷苷(ganciclovirganciclovir, , GCVGCV)转转变变成成毒毒性性GCVGCV三三磷磷酸酸核核苷苷,后后者者能能抑抑制制

10、DNADNA聚聚合合酶酶活性,导致细胞死亡。活性,导致细胞死亡。(1 1). .自杀基因系统自杀基因系统 一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略 4 4、自杀基因治疗、自杀基因治疗(suicide gene therapysuicide gene therapy) 第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录 定义定义: : “自自杀杀基基因因”导导入入后后,不不仅仅使使转转导导了了“自自杀杀基基因因”的的肿肿瘤瘤细细胞胞在在用用药药后后被被杀杀死死,而而且且与与其其相相邻邻的的未未转转导导“自自杀杀基基因因”的的肿肿瘤瘤细细胞胞也也被被杀杀死。死。 一、基因治疗的策略

11、一、基因治疗的策略 4 4、自杀基因治疗、自杀基因治疗(suicide gene therapysuicide gene therapy) (2 2). .旁观者效应(旁观者效应(bystander effect)bystander effect)第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录 5 5、基因免疫治疗、基因免疫治疗 通过将抗癌免疫增强的细胞因子或通过将抗癌免疫增强的细胞因子或MHCMHC基因导基因导入肿瘤组织,以增强肿瘤微环境中的抗癌免疫反入肿瘤组织,以增强肿瘤微环境中的抗癌免疫反应。应。 一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略 4 4、自杀基因治疗、自杀基

12、因治疗(suicide gene therapysuicide gene therapy) 3 3、基因干预、基因干预(gene interferencegene interference) 2 2、基因添加、基因添加(gene augmentationgene augmentation) 1 1、基因置换、基因置换(gene replacementgene replacement) 第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序载体载体目的基因目的基因in vivoex vivo靶细胞目目录录第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序二、基因治疗的基本程序

13、二、基因治疗的基本程序目目录录目目录录靶细胞在体外培养及进行靶细胞在体外培养及进行基因修饰后再回输体内基因修饰后再回输体内用于血液或免疫系统疾病用于血液或免疫系统疾病如:骨髓细胞如:骨髓细胞 体外方法体外方法第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录目目录录治疗靶细胞不宜体外获得、治疗靶细胞不宜体外获得、培养培养治疗基因直接注入患者体内治疗基因直接注入患者体内需要有效的输入基因的方法需要有效的输入基因的方法治疗基因:裸基因或病毒运治疗基因:裸基因或病毒运载基因载基因体内方法体内方法第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录三、基因转移三、

14、基因转移( (gene transfer)gene transfer)技术技术 (一)(一). .病毒介导的基因转移病毒介导的基因转移 (二)(二). .非病毒介导的基因转移非病毒介导的基因转移 一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序二、基因治疗的基本程序二、基因治疗的基本程序目目录录目目录录(一)(一). .病毒介导的基因转移病毒介导的基因转移第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序三、基因转移三、基因转移( (gene transfer)gene transfer)技术技术 目目录录1 1、反转录病毒载体、反

15、转录病毒载体 (一)(一). .病毒介导的基因转移病毒介导的基因转移三、基因转移三、基因转移( (gene transfer)gene transfer)技术技术 目目录录目目录录病毒感染宿主细胞病毒感染宿主细胞释放释放RNAds-DNAdsDNA整合到宿主基因组上整合到宿主基因组上mRNA病毒基因组病毒基因组合成病毒蛋白合成病毒蛋白包装成新的病毒颗粒包装成新的病毒颗粒,出芽。,出芽。,出芽。,出芽。RTaseHost RNA pol. II转录(前病毒)(前病毒)(1 1)反转录病毒的生活周期)反转录病毒的生活周期 目目录录p两端各有一长末端重复序列两端各有一长末端重复序列LTR。pLTR由

16、由U3、R和和U5三部分组成。三部分组成。p病毒有三个结构基因病毒有三个结构基因p5端端LTR下下游游有有一一段段病病毒毒包包装装所所必必需需的的序序列列()及及剪剪接接供体位点供体位点(SD)和剪接受体位点和剪接受体位点(SA)。p含含有有负负链链DNA转转录录的的引引物物结结合合位位点点(PBS)和和正正链链DNA转转录录的引物结合位点的引物结合位点。l在在U3内有增强子和启动子;内有增强子和启动子;lU3和和U5两端分别有病毒整合序列两端分别有病毒整合序列(IS);l在在R内还有内还有poly(A)加尾信号。加尾信号。lgag基因,编码核心蛋白和属特异性抗原;基因,编码核心蛋白和属特异性

17、抗原;lpol基因,编码反转录酶;基因,编码反转录酶;lenv基基因因,编编码码病病毒毒外外壳壳或或包包膜膜糖糖蛋蛋白白(包括外膜糖蛋白和穿膜蛋白包括外膜糖蛋白和穿膜蛋白)。(2 2)反转录病毒前病毒结构特点)反转录病毒前病毒结构特点 目目录录LTRgagpolenvLTR调节和调节和调节和调节和启动转录启动转录启动转录启动转录产生病毒产生病毒产生病毒产生病毒核心蛋白核心蛋白核心蛋白核心蛋白产生产生产生产生逆转录酶逆转录酶逆转录酶逆转录酶产生病毒产生病毒产生病毒产生病毒外膜蛋白外膜蛋白外膜蛋白外膜蛋白包装信号包装信号包装信号包装信号LTRLTRgaggagpolpolenvenvLTRLTR包

18、装信号包装信号包装信号包装信号 目的基因neo标记基因构建重组逆转录病毒载体构建重组逆转录病毒载体目目录录目目录录其其基基因因组组为为缺缺陷陷型型,保保留留了了病病毒毒的的包包装装信信号号,而而缺缺失失病病毒毒的的结结构构基基因因;不不能能自自我我包包装装成成有有增殖能力的病毒颗粒。增殖能力的病毒颗粒。 (3 3)反转录病毒载体)反转录病毒载体 LTRLTRLTRLTRAmpAmporioriE Er r目的基因目的基因NeoNeoNeoNeor r r r目目录录辅辅助助细细胞胞株株( (如如PA317PA317) ):由由缺缺陷陷型型反反转转录录病病毒毒感感染染构构建建而而成成。能能合合成

19、成结结构构蛋蛋白白,但但本本身身却却不不能包装成完整的病毒颗粒。能包装成完整的病毒颗粒。 (4 4)反转录病毒介导的基因转移系统)反转录病毒介导的基因转移系统 LTRLTR gaggagpolpolenvenv LTRLTRGagGag蛋白蛋白蛋白蛋白PoLPoL蛋白蛋白蛋白蛋白EnvEnv蛋白蛋白蛋白蛋白Packingcell包装细胞包装细胞目目录录目目录录(4 4)反转录病毒介导的基因转移系统)反转录病毒介导的基因转移系统 目目录录高高效效地地进进入入靶靶细细胞胞。反反转转录录病病毒毒包包膜膜上上envenv编编码码的的糖糖蛋蛋白白,能能够够被被许许多多哺哺乳乳动动物物细细胞胞膜膜上上的的

20、特特异性受体识别。异性受体识别。 缺缺失失结结构构基基因因。gaggag、envenv和和polpol的的不不影影响响其其他他部部分的活性。分的活性。 高高效效整整合合到到基基因因中中。有有利利于于外外源源基基因因在在靶靶细细胞胞中的永久表达。中的永久表达。 易易于于分分离离制制备备。包包装装好好的的假假病病毒毒颗颗粒粒(携携带带目目的的基基因因的的重重组组反反转转录录病病毒毒载载体体)以以出出芽芽的的方方式式分泌至辅助细胞培养的上清液中。分泌至辅助细胞培养的上清液中。 (5 5)反转录病毒)反转录病毒载体的特点载体的特点目目录录随机整合,有插入突变、激活癌基因的潜在随机整合,有插入突变、激活

21、癌基因的潜在危险;危险;反转录病毒载体的容量较小,只能容纳反转录病毒载体的容量较小,只能容纳7 7kbkb以下的外源基因。以下的外源基因。(6 6)反转录病毒)反转录病毒载体的缺点载体的缺点(5 5)反转录病毒)反转录病毒载体的特点载体的特点1 1、反转录病毒、反转录病毒载体载体目目录录 2 2、腺病毒载体、腺病毒载体三、基因转移三、基因转移( (gene transfer)gene transfer)技术技术 1 1、反转录病毒、反转录病毒载体载体(一)(一). .病毒介导的基因转移病毒介导的基因转移目目录录目目录录 腺腺病病毒毒是是一一种种大大分分子子(36 (36 kb)kb)双双链链无

22、无包包膜膜DNADNA病病毒毒。它它通通过过受受体体介介导导的的内内吞吞作作用用进进入入细细胞胞内内,然然后后腺腺病病毒毒基基因因组组转转移移至至细细胞胞核核内内,保保持持在在染染色体外,不整合进入宿主细胞基因组中。色体外,不整合进入宿主细胞基因组中。 腺腺病病毒毒是是人人类类呼呼吸吸道道感感染染的的病病原原体体,但但目目前前尚尚未未发发现现与与肿肿瘤瘤发发生生有有关关联联。宿宿主主细细胞胞范范围围广广,可可感感染染分分裂裂和和非非分分裂裂终终末末分分化化细细胞胞,如如神神经经元元等。等。 2 2、腺病毒载体、腺病毒载体三、基因转移三、基因转移( (gene transfer)gene tra

23、nsfer)技术技术 1 1、反转录病毒、反转录病毒载体载体(一)(一). .病毒介导的基因转移病毒介导的基因转移目目录录l基因导入效率高,对人类安全;基因导入效率高,对人类安全;l宿主范围广;宿主范围广;l基因转导与细胞分裂无关;基因转导与细胞分裂无关;l重组腺病毒可通过口服经肠道吸收、或喷雾吸入重组腺病毒可通过口服经肠道吸收、或喷雾吸入或气管内滴注;或气管内滴注;l腺病毒载体容量较大,可插入腺病毒载体容量较大,可插入7.5 7.5 kbkb外源基因。外源基因。目目录录三、基因转移三、基因转移( (gene transfer)gene transfer)技术技术 (1 1)腺病毒载体的优点)

24、腺病毒载体的优点(一)(一). .病毒介导的基因转移病毒介导的基因转移 2 2、腺病毒载体、腺病毒载体目目录录l不不能能整整合合到到靶靶细细胞胞的的基基因因组组DNADNA中中。分分裂裂增增殖殖 快快的的细细胞胞,导导入入的的重重组组病病毒毒载载体体,随随分分裂裂而而丢丢失的机会增多,表达时间相对较短。失的机会增多,表达时间相对较短。l宿主的免疫反应导致腺病毒载体表达短暂。宿主的免疫反应导致腺病毒载体表达短暂。l可能产生复制型腺病毒。可能产生复制型腺病毒。l靶向性差。靶向性差。三、基因转移三、基因转移( (gene transfer)gene transfer)技术技术 1. 1.病毒介导的基

25、因转移病毒介导的基因转移 (2 2)腺病毒载体的缺点)腺病毒载体的缺点 2 2、腺病毒载体、腺病毒载体目目录录目目录录三、基因转移三、基因转移( (gene transfer)gene transfer)技术技术 1. 1.病毒介导的基因转移病毒介导的基因转移(1 1)反转录病毒)反转录病毒载体载体 (2 2)腺病毒载体)腺病毒载体(3 3)腺病毒相关病毒载体)腺病毒相关病毒载体目目录录目目录录三、基因转移三、基因转移( (gene transfer)gene transfer)技术技术 1. 1.病毒介导的基因转移病毒介导的基因转移(1 1)反转录病毒)反转录病毒载体载体 (2 2)腺病毒载

26、体)腺病毒载体(3 3)腺病毒相关病毒载体)腺病毒相关病毒载体一一类类单单链链线线状状DNADNA缺缺陷陷型型病病毒毒。可可以以高高效效定定点点整整合合至至人人1919号号染染色色体体的的特特定定区区域域1919q13.4q13.4中中,并并能能较较稳稳定定地地存存在在。外外源源基基因因可可以以持持续续稳稳定定表表达达,并并可可受受到到周周围围基基因因的的调调控控,兼兼具具反反转转录录病病毒载体和腺病毒载体两者的优点。毒载体和腺病毒载体两者的优点。 目目录录目目录录常用基因治疗载体常用基因治疗载体整合整合致病性致病性感染细胞感染细胞克隆容量克隆容量反反 转转 录录 病病 毒毒 载体载体随随机机

27、整整合合,效效率高率高可能致病可能致病分裂细胞分裂细胞7kb7kb腺病毒载体腺病毒载体不不整整合合,可可能能丢失丢失不致病不致病分分裂裂细细胞胞、非非分裂细胞分裂细胞腺腺相相关关病病毒毒载载体体定定点点整整合合( (1919号号染色体特定区域染色体特定区域) )不致病不致病分分裂裂细细胞胞、非非分裂细胞分裂细胞5kb5kb7.5kb7.5kb三、基因转移三、基因转移( (gene transfer)gene transfer)技术技术 1. 1.病毒介导的基因转移病毒介导的基因转移目目录录目目录录三、基因转移三、基因转移( (gene transfer)gene transfer)技术技术 1

28、. 1.病毒介导的基因转移病毒介导的基因转移(1 1)反转录病毒)反转录病毒载体载体 (2 2)腺病毒载体)腺病毒载体(3 3)腺病毒相关病毒载体)腺病毒相关病毒载体2.2.非病毒载体介导的基因转移系统非病毒载体介导的基因转移系统(1 1)脂质体介导的基因转移技术)脂质体介导的基因转移技术(2 2)受体介导转移技术)受体介导转移技术(3 3)基因直接注射技术)基因直接注射技术目目录录目目录录三、基因转移三、基因转移( (gene transfer)gene transfer)技术技术 一、基因治疗的策略一、基因治疗的策略第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序二、基因治疗

29、的基本程序二、基因治疗的基本程序四、基因干预四、基因干预(gene interferencegene interference) (一)反义(一)反义RNARNA(antisense RNAantisense RNA)(二)(二)RNARNA干扰干扰目目录录目目录录四、基因干预四、基因干预(gene interferencegene interference) (一)反义(一)反义RNARNA(antisense RNAantisense RNA)作为基因药物,通过细胞内特异性作为基因药物,通过细胞内特异性mRNAmRNA互补,封闭特定基因的表达,达到治疗疾病互补,封闭特定基因的表达,达到治疗

30、疾病的目的。的目的。(1 1)体外合成反义)体外合成反义RNARNA,直接作用于培养细直接作用于培养细胞,细胞吸收胞,细胞吸收RNARNA后,发挥作用。后,发挥作用。(2 2)构建一些能转录反义)构建一些能转录反义RNARNA的重组质粒,的重组质粒,将这些质粒转入细胞中,转录出反义将这些质粒转入细胞中,转录出反义RNARNA而发而发挥作用。挥作用。第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录目目录录四、基因干预四、基因干预(gene interferencegene interference) (一)反义(一)反义RNARNA(antisense RNAantisen

31、se RNA)反义反义RNARNA的关键技术问题的关键技术问题专一性转移问题专一性转移问题反义反义RNARNA进入靶细胞前的降解问题进入靶细胞前的降解问题受体介导反义受体介导反义RNARNA技转移术技转移术受体介导的受体介导的RNARNA转移十分专一,而且效率高;转移十分专一,而且效率高;被转移的被转移的RNARNA是被保护的,与周围环境之间存是被保护的,与周围环境之间存在多聚赖氨酸的保护层在多聚赖氨酸的保护层, , 可以抵抗环境中的可以抵抗环境中的核酸酶的降解作用。核酸酶的降解作用。第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录目目录录四、基因干预四、基因干预(gen

32、e interferencegene interference) (二)(二)RNARNA干扰干扰 1.RNA 1.RNA干扰现象干扰现象 RNARNA干干扰扰(RNA RNA interferenceinterference, RNAiRNAi)是是一一种种由由双双链链RNARNA诱诱发发的的基基因因沉沉默默现现象象。在在此此过过程程中中,与与双双链链RNARNA有有同同源源序序列列的的信信使使RNARNA(mRNAmRNA)被被降降解解,从从而而抑抑制制该该基基因因的的表表达达。其其抑抑制制基基因因表表达达的的效效率率比比反反义义RNARNA至至少高少高2 2个数量级。个数量级。第一节第一

33、节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录 2.RNA2.RNA干扰的机制干扰的机制RNARNA干扰过程主要有干扰过程主要有2 2个步骤:个步骤:(1)小干扰性)小干扰性RNA(siRNA)(2)siRNA与细胞内的某些酶和蛋白质形成复合体,与细胞内的某些酶和蛋白质形成复合体,称为称为RNA诱导的沉默复合体(诱导的沉默复合体(RNA-inducedsilencingcomplex,RISC)。该复合体可识别与该复合体可识别与siRNA有同源序列的有同源序列的mRNA,并在特异的位点将该并在特异的位点将该mRNA切断切断长双链长双链RNA被细胞内的双链被细胞内的双链RNA特异性

34、核酸特异性核酸酶酶Dicer切成切成2123个碱基对的短双链个碱基对的短双链RNA,称为小干扰性称为小干扰性RNA(smallinterferingRNA,siRNA)四、基因干预四、基因干预(gene interferencegene interference) 目目录录目目录录RNA干扰机制示意图干扰机制示意图目目录录研究基因功能的新工具研究基因功能的新工具 由于由于 RNARNA干扰技术具有高度的序列专一性和有效干扰技术具有高度的序列专一性和有效的干扰能力,可以使特定基因沉默或功能丧失,因此的干扰能力,可以使特定基因沉默或功能丧失,因此可以作为功能基因组学的一种强有力的研究工具。可以作为

35、功能基因组学的一种强有力的研究工具。 RNA RNA干扰技术能够在哺乳动物中抑制特定基因的干扰技术能够在哺乳动物中抑制特定基因的表达,建立多种表型;抑制基因表达的时间可以控制表达,建立多种表型;抑制基因表达的时间可以控制在发育的任何阶段。在发育的任何阶段。四、基因干预四、基因干预(gene interferencegene interference)(二)(二)RNARNA干扰干扰第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序目目录录目目录录重症联合免疫缺陷病重症联合免疫缺陷病 SCID SCID(Severe Combined (Severe Combined ImmunoD

36、eficiencyImmunoDeficiency) )主要主要症状症状:缺乏功能的淋巴细胞缺乏功能的淋巴细胞 毫无免疫力毫无免疫力-单基因病单基因病-ADA-ADA缺陷可逆转缺陷可逆转- ADA- ADA基因小基因小-治疗要求简单:治疗要求简单:ADAADA表达表达-靶细胞:淋巴细胞靶细胞:淋巴细胞Bubble boyADA(ADA(腺苷脱氨酶腺苷脱氨酶) )作为作为靶基因进行基因治疗靶基因进行基因治疗病因病因:淋巴细胞内基因缺陷,淋巴细胞内基因缺陷,如如 ADA ADA (adenosine (adenosine deaminasedeaminase) ) 基因缺陷基因缺陷目目录录2.2.

37、肿瘤局部注肿瘤局部注射携带自杀基射携带自杀基因(因(TK gene)TK gene)的逆转录病毒的逆转录病毒1.1.脑癌:分裂细胞脑癌:分裂细胞ToxicToxic3.3.逆转录病逆转录病毒表达毒表达TKTK GCVGCV丙氧鸟苷丙氧鸟苷phosphorylatephosphorylateHSV-TKHSV-TK4. 4. 给予药物给予药物( (g gananc cicloiclov virir) ) 自杀基因疗法自杀基因疗法TK gene: suicide geneTK gene: suicide gene目目录录目目录录1 1、构建高效、靶向性基因转移系统;、构建高效、靶向性基因转移系统;2 2、外源基因表达的调控;、外源基因表达的调控;3 3、发现切实有效的治疗基因;、发现切实有效的治疗基因;4 4、外源基因导入对机体带来不利影响。、外源基因导入对机体带来不利影响。五、基因治疗尚有重要问题待解决五、基因治疗尚有重要问题待解决第一节第一节 基因治疗的策略和基本程序基因治疗的策略和基本程序

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