基因经济论文

篇一:基因经济期末论文

展望基因经济未来发展的前景及对人类社会的影响

基因经济,对于大多数人来说是一个比较陌生的词汇。那到底什么是基因经济呢,经过为期不长的选修课学习,我对基因经济的理解是这样的:基因经济,是以基因产品满足人们精神和物质需求并能形成资本运作、资本市场、扩大再生产和推动整个社会经济迅速增长和发展的一种新经济。

目前,基因经济已经度过了孕育期,正处于茁壮成长的全新阶段。到基因工程成为大规模的商业化市场时,基因经济便臻成熟,届时将取代信息经济,跨进基因经济时代。对于一种新的经济形式来说,它的目标是剑指取代如今的信息经济,可见这种经济形式有多大的潜力。

基因经济,凭借着转基因技术,带给人们的想象空间十分巨大,因为它的影响所及将遍及生物医药、农业、环保和军事等领域。它将促进生命科学与信息科学、材料科学与高新技术产业相结合,刺激相关学科与技术领域的发展,带动起一批新兴的高技术产业,并推动对农业、畜牧业、能源、环境等相关产业的发展,改变人类社会生产、生活和环境的面貌,把人类带入更佳的生存状态。由此可见基因经济涉及范围之广,但是仅在基因生命科学工业方面就具有潜在而去巨大的商业价值,其中以基因治疗、基因制药、基因芯片作为典型代表。 基因治疗是在基因组研究的基础上发展起来的一种新型治疗方案。简而言之,基因治疗就是利用分子生物学技术,将正常的基因直接或间接接入细胞中以修补错误基因。经十多年的发展,基因治疗研究取得了可喜的进展,尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服,但总的趋势是令人鼓舞的。而基因制药是当前基因技术和基因组研究中最具潜力,同时也是最为成熟的应用领域。基因药物得到了实质性的发展,产生了巨大的社会和经济效益。基因技术的不断发展和完善为基因药物的进一步发展奠定了基础。此外,基因芯片,是通过缩微工序,利用微电子、微机械、化学、物理技术和计算机技术,将生命科学研究中许多不连续的分析过程集成于硅芯片或玻璃芯片之上,实现样品检测分析过程的连续化、集成化、微型化和信息化。基因诊断芯片是进行高通量、大规模、灵敏准确的诊断和检测技术,可用于寻找新基因、DNA测序和基因功能研究及指导用药等方面。

由此可见,仅作为基因经济冰山一角的基因生命科学工业就有如此大的潜能,起背后的商业价值更是不言而喻。相信基因经济的发展将会促使人们发生一次思想的变革,更多的生态学思想会被被越来越多的人所接受,同样也会促进社会生产力的提高。

基因经济,一块绿色的黄金!基因经济的发展将会造福人类,促进人们提高健康水平和生活质量,给人来带来一个更好的生存环境。

篇二:基因经济论文

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大熊猫基因组测序和从头组装

The Sequence and de novo Assembly of the Giant

Panda Genome

摘要:

而2007年8月27日,来自Cardif大学的科学家新的研究,其表明大熊猫不是一个“进化的死胡同”,是一个有着光明未来的物种(Zhang et a1.,2007)。研究人员以北京奥运会吉祥物大熊猫“晶晶”为测序对象,利用短序列测序技术(新一代测序技术),以极高的速度产生短序yU(35~100 bp),最后运用生物信息学方法将测序片段拼接成全基因组序列来完成测序。研究证实,大熊猫有21对染色体,基因组大小为2.4 Gb,拼接的重叠群序列约2.25 Gb覆盖了大约整个基因组的94%,其中存在0.05 Gb的间隙似乎包含了食肉动物特异性重复序列和串联重复序列,重复序列含量36%,基因2万多个。利用大熊猫粪便样本和9个微卫星位点,在王朗国家级自然保护区及附近区域进行研究,共确定了95个独特的基因型,估计大熊猫种群的数据仅为2 500~3 000只(Zhan et a1.,2006)。糖酶、麦芽糖酶和转化酶等~系列消化酶的所有基因,但却缺少消化纤维素的基因。倘若序列拼接这一关键步骤未得到提高,整个基因组图谱绘制工作速度就会因此而降低(Li eta1.,2010)。抓住新技术突破的机遇,公益性研究的事业单位深圳华大基因研究院成立于2007年,承接着北京华大基因研究中心的科学理念,取得了一系列的研究成果。在2008年1月与英美科学家一起启动了“国际千人基因组计划”,,2006,Molecular censusing doubles giant panda population estimate in a key nature reserve.

关键词:华大基因、大熊猫基因组、测序、从头组装、生物基因组计划

2009年12月l3日出版的(Nature)杂志,刊登了由深圳华大基因研究院领衔,中国科学院昆明动物研究所、中国科学院动物研究所、成都大熊猫繁育研究基地和中国保护大熊猫研究中心等单位共同组成的研究团队在(Nature)在线版上公布了大熊猫基因组精细图谱研究成果,文章发表后当天((Nature)头条配发了相关评论文章,l2月15号,又一篇评论文章发表。2010年1月21日作为封面故事登上((Nature)。显然,这是我国科学家继完成第一个黄种人基因组后的又一生命科学领域的里程碑式的贡献。

而2007年8月27日,来自Cardif大学的科学家新的研究,其表明大熊猫不是一个“进化的死胡同”,是一个有着光明未来的物种(Zhang et a1.,2007)。研究人员以北京奥运会吉祥物大熊猫“晶晶”为测序对象,利用短序列测序技术(新一代测序技术),以

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极高的速度产生短序yU(35~100 bp),最后运用生物信息学方法将测序片段拼接成全基因组序列来完成测序。研究证实,大熊猫有21对染色体,基因组大小为2.4 Gb,拼接的重叠群序列约2.25 Gb覆盖了大约整个基因组的94%,其中存在0.05 Gb的间隙似乎包含了食肉动物特异性重复序列和串联重复序列,重复序列含量36%,基因2万多个。利用大熊猫粪便样本和9个微卫星位点,在王朗国家级自然保护区及附近区域进行研究,共确定了95个独特的基因型,估计大熊猫种群的数据仅为2 500~3 000只(Zhan et a1.,2006)。糖酶、麦芽糖酶和转化酶等~系列消化酶的所有基因,但却缺少消化纤维素的基因。倘若序列拼接这一关键步骤未得到提高,整个基因组图谱绘制工作速度就会因此而降低(Li eta1.,2010)。抓住新技术突破的机遇,公益性研究的事业单位深圳华大基因研究院成立于2007年,承接着北京华大基因研究中心的科学理念,取得了一系列的研究成果。在2008年1月与英美科学家一起启动了“国际千人基因组计划”,(2006,Molecular censuring doubles giant panda population estimate in a key nature reserve.dae)、大熊猫亚科(Ailuropodinae),是物种保护中的旗舰物种,曾居住在中国及东南亚周边国家,目前世界上的野生大熊猫主要分布在中国四川省周围的崇山峻岭之中,被称为“活化石”。研究发现,大熊猫有着一些不寻常的生物行为特征,其中包括著名的饮食限制,主要以竹子为饮食;繁殖率非常低。此外,大熊猫在进化过程中具有独特的地位,并在其系统发生的位置上争论不断(Krause et a1.,2008)。以前的研究发现,大熊猫的孤立及不寻常的饮食要求和缓慢的繁殖率导致缺乏遗传多样性,人口增长及其栖息地的破坏,将不可避免地导致其物种灭绝。而2007年8月27日,来自Cardif大学的科学家新的研究,其表明大熊猫不是一个“进化的死胡同”,是一个有着光明未来的物种(Zhang et a1.,2007)。大熊猫一直被誉为中国的“国宝”,也被作为友谊与和平的使者送到全世界各地,深受各国人民的喜爱。

“大熊猫基因组’研究项目于2008年3月启动。2008年我国科学家宣布完成了世界首张大熊猫基因组序列图谱,但这仅仅只是一个基本框架图。研究人员以北京奥运会吉祥物大熊猫“晶晶”为测序对象,利用短序列测序技术(新一代测序技术),以极高的速度产生短序yU(35~100 bp),最后运用生物信息学方法将测序片段拼接成全基因组序列来完成测序。新一代测序技术应用于全基因组测序,大大降低了基因组测序的成本,同时极大提高了测序效率,完全突破了成本高且耗时费力的传统基因组测序方法。这在如此复杂的基因组中还是第一次。这项研究工作所取得的技术成就为将下一代测序技术用于大型真核基因组的快速从头组装铺平了道路。

研究证实,大熊猫有21对染色体,基因组大小为2.4 Gb,拼接的重叠群序列约2.25 Gb覆盖了大约整个基因组的94%,其中存在0.05 Gb的间隙似乎包含了食肉动物特异性重复序列和串联重复序列,重复序列含量36%,基因2万多个。利用大熊猫粪便样本和9个微卫星位点,在王朗国家级自然保护区及附近区域进行研究,共确定了95个独特的基因型,估计大熊猫种群的数据仅为2 500~3 000只(Zhan et a1.,2006)。同时,在其二倍体基因组中,研究人员还鉴定了超过270万杂合的单核苷酸多态性,表明大熊猫基因组仍然具备很高的杂合率,具有较高的遗传多态性,这将为解决大熊猫生存的数量问题播下了“希望的种子”,不会濒临灭绝,也填补了大熊猫基因组及分子生物学研究的空白。大熊猫基因组测序的数据和分析,为促进哺乳动物基因研究奠定了基础,并证明运用因精确,成本效益和快速从头组装的下一代

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3 测序技术用于大型真核基因组的可行性,将从基因组学的层面上为大熊猫这种濒危物种的保护、疾病的监控及其人工繁殖提供科学依据。

大熊猫基因组测序的完成揭示了熊食竹子的新视点。味觉的一个限制因子T1R1基因在大熊猫基因组中可能“失去活性”而成为“假基因”,即大熊猫味觉 J『基因功能的失活意味着其可能尝不到高蛋白食物的鲜味,这或许能够解释,为什么大熊猫成了食肉动物中罕见的“食素者”。有趣的是,在对熊猫体内所有可能与食物选择和消化相关的基因的研究分析中,虽然大熊猫似乎有食肉动物消化系统所需的用来合成蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶、乳糖酶、麦芽糖酶和转化酶等~系列消化酶的所有基因,但却缺少消化纤维素的基因。那么,大熊猫是如何消化粗硬的竹子的呢?在与消化相关的基因研究和定位中,研究者并未发现特殊的基因和基因突变,这揭示了大熊猫消化粗纤维的能力,或许不是来自自身的特殊基因,而是来自大熊猫肠道微生物的作用。其肠道微生物相关的研究仍在进行中。

这一研究工作是全球第一个使用新一代合成法测序技术完成的基因组序列图,全部组装和分析软件都是深圳华大基因研究院自主编写的,该成果证明了短序列也能组装成完整基因组,并将成为基因组绘图的国际标准。新一代大规模平行测序技术能以相当低的单位成本实现超高的数据吞吐量,但是读取的数据长度很短,使得序列大量DNA小片段的拼接组装极具挑战性。倘若序列拼接这一关键步骤未得到提高,整个基因组图谱绘制工作速度就会因此而降低(Li eta1.,2010)。华大基因研究院的汪建、王俊教授领衔的研究小组在基因组拼接技术方面取得新的突破,在最新一期的((Genome Research))上发表了相关研究成果。利用该新方法,目前,研究人员已经成功地对亚洲和非洲人的个人基因组进行拼接,今后,他们将尝试将该新技术应用于其它物种测序拼接中。随着“国际人类基因组计划1% 项目”的正式启动,1999年9月9日,北京华大基因研究中心正式成立,先后完成了国际人类基因组计划“中国部分”(1%)、国际人类单体型图计划(10%)、水稻基因组计划、家蚕基因组计划、家鸡基因组计划、抗SARS研究、炎黄一号等多项具有国际先进水平的科研工作,在(Nature})和(Science))等国际~流的杂志上发表多篇论文,为中国和世界基因组科学的发展做出了突出贡献,奠定了中国基因组科学在国际上的领先地位;建立了大规模测序、生物信息、基因组等技术平台。抓住新技术突破的机遇,公益性研究的事业单位深圳华大基因研究院成立于2007年,承接着北京华大基因研究中心的科学理念,取得了一系列的研究成果。2007年l0月完成了第一个中国人的基因组序列图谱,也是第一个亚洲人全基因序列图谱一“炎黄一号”,并于2008年1 1月6曰,在世界权威的科学杂志((Nature)上以封面文章的形式介绍了该最新成就,“炎黄一号”为中国人的个体化医疗打开了大门。在2008年1月与英美科学家一起启动了“国际千人基因组计划”。

2008年3月启动了“大熊猫基因组计划”,2008年10月完成了大熊猫基因组框架图以及手工克隆猪的研制,2009年4月启动了“世界三极动物基因组计划”,2009

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年8月启动了“万种微生物基因组计划”。在国际合作方面,华大基因已启动了“中丹合作糖尿病项目”、“中国欧盟合作肠道微生物项目”,并与丹麦科学家成立了“中丹癌症研究中心”、与香港中文大学成立了“中·华·基因组研究中心”。深圳华大基因研究院将最大化地运用基因组技术服务社会、创造效益,为中国生物经济的腾飞作出更大的贡献。

参考文献:

Li R.Q.,Zhu H.M.,Ruan J.,Qian w.B.,Fang X.D.,Shi Z.B.,(本文来自:wwW.xIaocAofanwEn.coM 小草 范文 网:基因经济论文)LiR.,Shan G.,Kristiansen K.,Li S.,Yang H.M .,Wang J.and W and J.2010,de l'tOyO assembly of human genomes with massively parallel short read sequencing,Genome Res.

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篇三:基因美容论文

基因美容技术应用

摘要:本文主要对基因美容技术应用做了具体的分析和概述,使我们能够更加深层次地认识和理解基因美容技术,通过介绍基因美容需应用到的技术,如基因工程、基因治疗等以及基因美容的重要元素,如基因因子的作用,综合地表达出基因美容的现况以及发展前景。

关键字:生物医学美容;基因工程技术;应用;展望

20世纪80代以来、由于生物技术尤其是基因工程技术的迅且也给相关或相邻学科与产业带来了变革的契机。由于多学科的交叉发展,现代美容模式已呈现出多元化、多层次、整体性的发展趋势。尤其是现代生物工程技术的迅速发展,以及生物工程技术向医学整形美容等领域的渗透和广泛应用,给整形科学、美容学、化妆品学都带来了全新的发展机遇。美容学与生物工程技术、医药技术的紧密结合,逐渐发展为美容科学的一个崭新分支——生物医学美容,为美容行业注入了一股强劲的活力和蓬勃的生饥。

1、 生物医学美容技术的介绍

1.1美容的种类:美容学是一门研究并改善容貌形体美的科学,它一方面通过使

用美容化妆品,保护、美化颜面皮肤,保持皮肤健康美丽;另一方面消除和改善身体的某些生理和病理缺陷;美容一般分为生活美容和医学美容。

(1)生活美容

是指通过生活化妆品和服饰佩戴来增进容貌体形美,如皮肤护理、严发美发、化妆、服饰等。

(2)医学美容

医学美容是通过医学手段,包括药物、仪器及手术等,以达到改变人体外部形态、色泽及部分改善其生理功能,进而增强人体外在美感为目的的科学性、技术性与艺术性极强的医学科学,包括文刺美容、中医药美容、激光美容及各种美容整形外科手术等。

且医学美容区别于生活美容的根本点,即凡是有一定创伤的美容治疗,一定是医学美容的范畴,而医学美容在我国要医疗机构才能开展。

2、 基因工程应用于生物医学美容

将基因工程技术应用于整形及美容方面,可以发挥神奇效果,主要应用DNA重组技术,可以将—些在整形美容中起重要作用的蛋白质(如各种细胞生长因子)在真核及原核细脑中高效表达。使得适量补充某些外源性蛋白质成为可能.真正解决了其他方法不能解决的问题。

在医学领域中,利用现代生物技术,既用某些目的基因与宿主细胞基因发生结合,由其表达产物发挥治疗作用的基因治疗方法称为基因疗法。基因美容也是利用上述概念,利用某些细胞生长因子,即对多种细胞生理功能和代谢功能发挥生物调节作用生物活性因子,促进细胞纳生长、分裂、分化、增殖和迁移,从而达到加速损伤细胞和组织的修复,控制和调节皮肤老化进程,延缓皮肤老化等作用,对保持正常皮肤和组织的结构和功能、维持机体的正常生理活动和代谢也具有重要作用。

2.1基因工程美容原理

(1)基因重组:利用基因工程使DNA重组,将—些在整形美容中起重要作用的蛋白质,即细胞生长因子高效表达出来。再将某些细胞生长因子应用于临床,可以加速皮肤损伤过程中胶原合成的增加,增加血管内皮细胞受体敏感性,加速破损组织的上皮愈合,减少继发感染及愈合延迟的发生。对于各种整形美容手术,如磨削术、文刺术、植皮术及各种修复术等发挥积极作用。

(2)基因因子:在组织修复的整个过程中,细胞因子都起着关键作用,它们通过分泌和旁分泌途径来触发、控制和终止炎症细胞的浸润、细胞增殖、基质分泌和服痕形成。

作用机制:

a.在表皮水平上:影响角化细胞的活性和生长因素,刺激角化细脑迁移和上皮化,刺激表皮细胞分化和矫正,强烈促进表皮修复和愈合。

b.在真皮水平上:刺激成纤维细胞活性,增强细胞外基质收缩和构造,提供皮肤养分促进皮肤伤口愈合和功能再生。

c.在皮肤整体水平上:增强对环境侵袭、紫外线、污染物、刺激物、敏化剂、炎性细脑的抵抗力,巩固、增强皮肤张力,增强皮肤弹性、刺激疤痕组织褪色,减少瘢痕形成,延缓皮肤衰老。

2.2基因治疗的美容应用

(1)基因治疗:主要将生长因子的基因转入细胞内,使局部有效而稳定的合成生长因子来促进组织修复。

(2)途径:

a.体内法,即将载有目的基因的载体直接注入受损创面,从而将目的基因整合到基因组上,提高生长因子等促创面愈合因子的分泌;

b.体外法,可克服体内法的不足,将待转染的细胞从机体中分离出来.在体外培养,扩大细胞数,然后再运用多种转基因方法将目的基因导入细胞,经筛选将载有目的基因的细胞回输入机体,从而在机体中分泌该种生长因子,促进创面愈合。

3、 基因重组制品

细胞调控因子是由蛋白质和肪类不同成分组成的.对多种细胞生理功能及代谢活动发挥生物调节作用的生物活性因子。它们能够直接或间接地影响细胞的生长、分裂、代谢及细胞活性物质的分泌。生物学和医学界把它们称为生物活性多肤。细胞因子是通过高科技手段运用生物工程方法从生物体内提取的具有生物活性的物质,把细胞因子作为化妆品的生物添加剂,投入于化妆品生产之中,显示出良好的应用效果.如将表皮生长因子(EGF)加入化妆品之中,能促使表皮细胞分裂增殖,使衰老死亡的表皮细胞得以即时补充.使损伤的表皮得以即时修复,可用于对换肤、退红、毛细血管外露等各种不良肤质的调整。

将成纤维细胞生长因子加入化妆品中,能促进中胚层和神经外胚层来源的细胞生长,有效恢复皮下结缔组织的生长,使新生表皮细胞取代衰老的角质细胞,从而消除皮肤深度皱纹并促进表皮细胞代谢,使皮肤更加光滑、饱满、焕发天然魅力,能促进成纤维细胞、胶原细胞、角质细胞等分裂、增殖.使深层次损伤皮肤组织迅速修复,加速伤口愈合(比正常愈合速度要快3—4倍),对皮肤组织的各种创伤或去除座疮、去痣后的小缺损,换肤后的脱皮,发红、果酸等使用导致的皮肤灼伤及磨削后深层肌肤损伤修复具有突出效果。

3.1三大基因美容因子介绍

(1)aFGF酸性成纤维细胞生长因子

aFGF是一种有多种生物效应的基本调节因子。它针对中层皮肤起作用,并且与皮肤和各种美容品常用的载体如膏、霜、乳、液、水等具有同样的酸性特质,不会

因为酸碱中和的问题,使功效受影响。能使皮肤得到充分的营养,明显改善肤色,使蜡黄、无光泽、不健康的皮肤呈现白里透红、健康的光泽,能养发、护发,促进头发的再生,防止脱发并营养发质,避免头发受机械和化学损伤.保持头发光泽而富有弹性。

(2)bFGF碱性成纤维细胞生长因子

bFGF是人体中一种微量而生理功能企业非常广泛的物质。它可促进组织和神经细胞的生长,令那些难愈的创面个受损的神经得以修复、治愈。

(3)hEGF表皮细胞生长因子

HEGF在皮肤浅层即表皮的修护上有着极其显著的效果。①能使损伤的表皮得以及时修复,可用于等于换肤、退红后毛细血管外露等各种不良的调整②能平衡表皮晒斑吗、,防止色素沉着活反弹③能减少皮肤皱纹、延缓衰老④对伤害刺激如紫外线、低温、药物等有极为显著的防护作用⑤能改善皮肤色泽,平衡皮肤水分 “肽能”细胞调控因子(表4、表5)不是单一的细胞因子.它主要是由天然营养多肽、酪氨酸酶平衡多肽和混合修复多肪组成。将这种由多种因子组合而成的细胞调控因子添加入化妆品中.显示出良好的应用效果,可以同时发挥其各自的优势。混合修复多肽是在表皮生长因子(EGF)和成纤维细胞生长因子(FGF)组合的基础上,又加入了新型具有不同层次修复作用的修复因子TGF、PDGF。其作用除具有EGF、FGF功能之外,还能从不同层次、多方位地作用于表皮和真皮细胞,通过与细胞膜表面的受体特异性结合,平衡衰老和损伤信号系统促进细胞分裂、增殖,加速损伤的修复。恢复衰老细胞代谢活性,达到最佳生理状态。