化学词典告诉你基因工程疫苗的优点和制备方法, 随着现代生物技术的快速发展,虽然基因工程疫苗研究尚未取得全面突破,但由于传统疫苗的缺陷和基因工程疫苗的潜在优势,基因工程疫苗逐渐成为疫苗研究的热点。

基因工程疫苗的优点
(1)将保护性抗原基因插入载体的能力,修改后的载体可以表达来自病原微生物的保护性抗原基因、细菌和病毒载体,可以产生具有活疫苗和灭活疫苗优势的疫苗。这类疫苗具有亚单位疫苗的安全性和活疫苗的有效性;
(2)易于大规模使用(喷雾或气雾);
(3)生产成本相对较低,目前世界上几个研究机构正在生产特定的家禽疫苗载体。
此外,还有一些病毒需要分子生物技术来开发新的疫苗,包括:
(1)有不能或难以用常规法培养的病毒,如新城疫弱毒株在鸡胚成纤维细胞上生长不良;
(2)传染性喉气管炎疫苗等常规疫苗效果差或反应大;
(3)白血病、法氏囊病、马立克氏病等具有潜在致癌或免疫病理作用的疾病;
基因工程疫苗的制备方法
第一步是分离目的基因。获取目的DNA片段的方法主要有两种,一种是直接从细胞基因组中分离,另一种是人工合成。
第二步是将DNA片段和载体连接到体外进行重组,成为重组的DNA分子,并通过连接酶进行连接。
第三步是基因克隆,即将重组体DNA分子,引入适当的宿主细胞(大肠杆菌、酵母)增殖。根据所用载体的不同,可以选择转化(当质粒作为载体时,重组体DNA分子以这种方式进入感觉状宿主细胞以获得转化子菌落)、转染(λ噬菌体作为载体时,重组体DNA分子以这种方式进入宿主细胞,可以转染得到噬菌斑)、转导(λ由外源DNA组成的噬菌体DNA重组体DNA分子,它与噬菌体蛋白组装成具有感染力的噬菌体颗粒,即人工包装的噬菌体颗粒引入宿主细胞),并将重组体DNA分子引入宿主细胞。
第四步是筛选和识别目的基因克隆,即将目的基因细胞与大量携带重组体DNA分子的细胞分离。因为并不是所有的细胞都能获得重组体DNA分子,为了获得重组体DNA分子细胞的摄入,需要筛选,以区分与未摄入重组体DNA分子的细胞,并进一步识别。筛选含有重组体DNA分子细胞的方法通常是基于载体DNA和目的基因的遗传标记和分子特征,并结合受体细胞的基因表型。由于许多质粒具有抗生素和其他药物的抗性标志,在含有一定浓度抗生素的选择培养基中,重组体DNA分子很容易被摄入,因为抗生素抗性细胞也被识别出来。然而,药物筛选只是一个方面。根据它,只能判断质粒载体是否进入受体细胞,受体细胞是否摄入含有目的基因的重组体DNA分子。
第五步是基因表达,是指宿主细胞中外源DNA在大规模繁殖过程中的转录和翻译,表达产生的产物(蛋白质),最好在细胞内分泌到细胞外而不分解。对细菌蛋白酶非常敏感的多肽或蛋白质形成后,通常会迅速降解。为了确保外源基因表达产物能够在不降解的情况下分泌到细胞外,外源基因通常可以插入载体的某些结构基因中。在这种情况下,表达产物是一种融合蛋白,它能抵抗内源蛋白酶的降解,并在细胞信号肽的指导下分泌到细胞外。

