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【云飞杂记】武功高强的溶菌酶——重组人溶菌酶从何而来,去往那边
2021-01-20 15:24:10.0 泉源:新2网址 作者云飞

今天是2021年1月13日,风和日丽,最高气温8摄氏度,真是进入“三九”以来难过的晴天。

图片泉源央视新闻微博

昨天河北省宣布石家庄市、邢台市、廊坊市封城。对进京、出省车辆和职员实行最严酷的“四必”措施。逢车必检查,逢人必测温,必核身份和必验康健码。对石家庄、邢台常驻职员、暂住职员、近期有旅居史职员一律劝返。加之前天黑龙江省绥化市望奎县也宣布封城。对当前疫情,多名专家示意,总体上看,现在的疫情远没有去年武汉封城那么严重。但考虑到人群流动性大的春运即将来临,有需要接纳武断措施尽快息灭当前的疫情。

继上期“人溶菌酶KO新冠病毒”之后,今天的“重组人溶菌酶从何而来,去往那边”是《武功高强的溶菌酶》的最后一篇。

(图片源于网络,若有侵权请联系删除)

在人体内,人溶菌酶漫衍普遍。人溶菌酶的心理防御功效靠识别“自己”和“非己”,损坏和排挤进入人体或人体自己所发生的种种“坏东西”,如种种细菌、病毒、损伤细胞和肿瘤细胞等,属于先天的非特异性免疫。人另有后天的特异性免疫,熏染或接种疫苗而使机体获得的抵制某种“坏东西”熏染的能力,例如牛痘病毒能够刺激机体发生针对天花病毒特异性免疫应答。人接种牛痘疫苗后,获得抗天花病毒的免疫力。18世纪,牛痘用作免疫接种以预防高传染性的天花,是特异性免疫接种的首度乐成。先天的非特异性免疫和后天的特异性免疫都是人类在漫长进化过程中获得的免于疾病侵袭的遗传特征。

健客现在热议的新冠疫苗就是特异性免疫吗?

云飞对的。世界卫生组织照料、病毒学专家,法国人,让-弗朗索瓦.萨吕左写了一本书叫《疫苗的史诗》先容了疫苗制造、疫苗身分及疫苗引起的争议。疫苗的研制与改善是一部史诗,也是科学与工业的传奇。

正常情形下人的细胞核中有46条染色体,主要由脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质组成。我们常说的基因就是具有遗传效应的DNA片断。研究发现人溶菌酶基因位于人类第12号染色体的DNA上,在自然情形下有2种突变,会导致脏器功效逐渐衰竭。现代医学将人体自身溶菌酶的漫衍和含量发生变化视作疾病诊断的一个主要指标。血清中溶菌酶水平测定可作为白血病分型依据,有助于急性白血病诊断;尿液中溶菌酶的测定可作为肾小管损伤的有益诊断指标;泪液中溶菌酶浓度可作为干眼综合征的诊断指标等。

(图片源于网络,若有侵权请联系删除)

与泉源的溶菌酶相比,人溶菌酶具有怪异的优越性和多种多样的药理作用效果,在临床上具有多种主要应用价值。但自然人溶菌酶泉源极其难题,产量低的可怜,价钱自然就极其昂贵。因此人溶菌酶的普遍应用只能寄希望于重组DNA手艺。

健客等等,什么是重组DNA手艺? 

云飞别着急,逐步往下听。

重组DNA手艺基础一是限制性核酸内切酶(简称限制酶)二是基因载体(简称载体)。1915年,人类发现噬菌体。噬菌体具有病毒的一些特征:个体细小;不具有完整细胞结构;只含有单一遗传物质。所有已知的噬菌体都是靠细菌细胞实现其自身的生长和增殖。1952年美国分子遗传学家卢里亚在大肠杆菌中所发现的一种限制征象熏染了菌株甲的噬菌体释放出来以后,能够有用地熏染菌株甲,但不能有用地熏染菌株乙;而且其中少数熏染了菌株乙的噬菌体释放出来以后,只能有用地熏染菌株乙,又不能有用地熏染菌株甲了。经由历久研究,日内瓦大学的微生物学家阿尔伯对这一征象提出一种设想有一种酶,可以通过切断病毒的DNA来限制病毒增殖。通过进一步的研究发现细菌细胞中具有切断噬菌体DNA分子的限制酶,进入菌株甲细胞的噬菌体DNA能被限制酶识别、切割。只有少数在没有被限制酶识别前,被菌株甲细胞的DNA分子被复制、释放,这部门新噬菌体被菌株甲视为己出,因而获得有用地熏染菌株甲的能力,但进入菌株乙仍会被限制酶识别、切割,因而不能有用地熏染菌株乙。反之亦然。限制酶逐渐被看成一种精准化的工具,用于创造出前所未见的新DNA片断。1978年,阿尔伯和丹纳思斯、史密斯因限制酶的发现及其在分子遗传学中的应用配合获得了诺贝尔心理学及医学奖。

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(图片源于网络,若有侵权请联系删除)

健客限制酶切割病毒DNA有点像刚过讲的免疫啊!

云飞嗯,细菌也有自己的生存之道。

健客这跟重组人溶菌酶有什么关系呢?

云飞拧螺丝要用螺丝刀,获得人溶菌酶的遗传基因就要靠限制酶切割DNA的本事。恩格斯说“人能够用他的手把第一块岩石做成石刀,终于完成了从猿到人转变的决定性一步。” 劳动创造人自己说明制造工具是人与动物的基本区别。

获得人溶菌酶遗传基因后,要转入到某种载体上才气举行大规模生产。英国微生物遗传学家海斯和美国微生物遗传学家莱德伯格等在1952年首先认识到大肠杆菌存在染色体外的遗传因子。1953年法国学者弗雷德里克等发现大肠杆菌发生大肠杆菌素被一种染色体外的大肠杆菌素因子所控制。至此,人类找到了重组DNA手艺的载体,让细菌辅助人类生发生物的蛋白质。载体就像土壤,只有肥沃的土壤才可能培育出高产和高品质的作物。

到70年代初,生物化学研究进展为重组DNA手艺奠基了基础,1972年美国的分子生物学家伯格等将一种动物病毒的DNA与一种噬菌体的DNA毗邻在一起,组成了第一批重组体DNA分子。1973年美国的分子生物学家科恩等又将几种差别的外源DNA插入一种质粒的DNA中,将它们引入大肠杆菌中举行组装和复制。

(图片源于网络,若有侵权请联系删除)

重组人溶菌酶制备流程首先要获得人溶菌酶基因;然后选择工程菌或工程细胞载体,并将人溶菌酶基因移植进去;然后工程菌或工程细胞按照人溶菌酶基因,组装和复制出蛋白质;最后星散提纯,就获得了重组人溶菌酶。

从弗莱明发现溶菌酶和青霉素至今已快要200年。物质文明高度发达的今天,以青霉素为代表的抗生素大大延长了人类预期寿命,但抗生历史也面临反思,有的抗生素导致人体菌群失衡,有的抗生素发生了耐药性。生命科学正在成为推动现代医学提高的新动能,人自身免疫取代抗生素的趋势性转折一旦泛起就不能阻挡。重组人溶菌酶可以很好地填补抗生素的缺陷,是一种有用的抗菌剂,除可以直接裂解细菌外,另有抗病毒作用。相关研究和实践证明,在化妆品、皮肤、粘膜消毒灭菌和药品等方面具有广漠远景,如治疗由金黄色葡萄球菌、表葡菌、丙酸杆菌或螨虫引起的熏染;预防和治疗由流行性伤风病毒引起的伤风,包罗甲乙丙三种流行性伤风病毒;匹敌正在肆虐人世的新型冠状病毒(详见武功高强的溶菌酶(连载之二)人溶菌酶KO新冠病毒)。重组人溶菌酶对于人体不发生过敏反应,对人体细胞有修复作用,平安无毒副作用,信赖今后会开发出越来越多具有主要临床价值的重组人溶菌酶产物,开启现代医学的崭新篇章。

往期回首

武功高强的溶菌酶——溶菌酶的发现

武功高强的溶菌酶——人溶菌酶KO新冠病毒


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