基因工程药物基因工程技术就是将所要重组对象的目的基因插入载体、拼接、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。基因工程药物制造的主要步骤是：目的基因的克隆，构建 DNA 重组体，构建工程菌，目的基因的表达，外源基因表达产物的分离纯化，产品的检验等（图2-1）。本章将重点介绍由基因工程菌生产的基因工程药物。

 

获得目的基因

↓

组建重组质粒

↓

构建基因工程菌（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

 

图 2-1  制备基因工程药物的基本过程

 

  基因工程药物的生产是一项十分复杂的系统工程，可分为上游和下游两个阶段。上游阶段是研究开发必不可少的基础，它主要是分离目的基因、构建工程菌（细胞）。下游阶段是从工程菌（细胞）的大规模培养一直到产品的分离纯化、质量控制等。上游阶段的工作主要在实验室内完成。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。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）。下游阶段是将实验室成果产业化、商品化，它主要包括工程菌大规模发酵最佳参数的确立，新型生物反应器的研制，高效分离介质及装置的开发，分离纯化的优化控制，高纯度产品的制备技术，生物传感器等一系列仪器仪表的设计和制造，电子计算机的优化控制等。工程菌的发酵工艺不同于传统的抗生素和氨基酸发酵，需要对影响目的基因表达的因素进行分析，对各种影响因素进行优化，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。为了获得合格的目的产物，必须建立起一系列相应的分离纯化、质量控制、产品保存等技术。

一、简答题

1. 基因工程技术的定义及基因工程药物制造的主要步骤是什么？
【答案】
①基因工程技术的定义：
基因工程技术就是将所要重组对象的目的基因插入载体、拼接、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。
②基因工程药物制造的主要步骤：
目的基因的克隆，构建 DNA 重组体，构建工程菌，目的基因的表达，外源基因表达产物的分离纯化，产品的检验等。、

李德山. 基因工程制药. 化学工业出版社. 2010