基因工程和高分子科学基因工程和高分子科学基因工程和高分子科学高分子科学与基因容载2005/07/05基因工程和高分子科学*第1页，共21页，星期日，2025年，2月5日2005/07/05基因工程和高分子科学*基因重组和高分子科学基因重组是“双刃剑”：优良的基因重组：物种改良、疾病防治；不良的基因重组：恶果难以预料；基因重组的策略：1）补充策略：转移所需基因；2）纠正策略：定点修复变异基因；基因转移（DNADelivery）的实施：1）活体直接转移（invivo）；2）离体间接转移（exvivo）；第2页，共21页，星期日，2025年，2月5日2005/07/05基因工程和高分子科学*基因转移（DNADelivery）的方法物理方法：?基因枪（particlebombardment）；?电穿孔基因转移技术（electoporation）；?激光微束转移技术（lasermicrobeam-mediatedtransformation）；?微注射法（microinjection）；?超声导入（sonaporation）；基因针等等简便完全；转移效率低（10-3）；特异性和稳定性差；长期表达能力低。第3页，共21页，星期日，2025年，2月5日2005/07/05基因工程和高分子科学*基因转移（DNADelivery）的方法生物学方法：使用病毒、细菌作为基因载体，将靶基因接到病毒基因上。?反转录病毒：感染效率高、免疫原性低、能长期表达、只感染分裂细胞、易被灭活；?腺病毒：靶细胞范围广、感染效率高、短期表达水平高、难以长期表达、基因容量有限；?其它病毒：?噬菌体：最大隐患：病毒基因被重组。第4页，共21页，星期日，2025年，2月5日2005/07/05基因工程和高分子科学*基因转移（DNADelivery）的方法化学方法：?裸露的DNA；?DNA容载：加入凝聚剂，通过静电作用，使舒展的DNA链塌缩，凝聚成纳米粒子，再使DNA凝聚体进入靶细胞核。凝聚剂又为基因转移的载体。第5页，共21页，星期日，2025年，2月5日2005/07/05基因工程和高分子科学*基因转移的化学方法凝聚剂基本为阳离子化合物、包括高分子。?多价金属盐：Ca3(PO4)2、Co(NH3)6；?多元胺：spermidine（亚精胺）、spermine（精胺）；?脂质体和蛋白质；?高分子载体：聚乙烯基胺（PEI）、聚赖氨酸（PLys）、甲壳胺、聚氨基酯、聚磷酸酯等等；NH2(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3NH2NH2(CH2)3NH(CH2)4NH2第6页，共21页，星期日，2025年，2月5日2005/07/05基因工程和高分子科学*第7页，共21页，星期日，2025年，2月5日2005/07/05基因工程和高分子科学*高分子科学与基因转移高分子作为凝聚剂和载体：结构确定、合成、改性??物理、生物、化学；DNA凝聚体形成、稳定和传输??物理、生物；基因在进入细胞核之前……?形成凝聚体；?进入体内，即遭到免疫系统的攻击；?免疫修饰；?游离于体内，被吸附、发生簇集；?提高稳定性；?穿透细胞膜屏障；?提高脂溶性和特异性；?细胞中酶的“遴选”；?细胞内液中不解体；?进入细胞核；?基因的释放、组合或失活；?细胞核内解体；第8页，共21页，星期日，2025年，2月5日2005/07/05基因工程和高分子科学*DNA在基因转移过程中发生了什么？SchematicrepresentationofDNAuptakebymammaliancells.Biochemistry,41(48),200214089第9页，共21页，星期日，2025年，2月5日2005/0