核酸药物的研究和应用核酸物的研究和应用.doc

班级：环工1001 姓名：陈薇 学号：2010011400 核酸药物的研究与应用 摘要：核酸药物是各种具有不同功能的寡聚核糖核苷酸(RNA)或寡聚脱氧核糖核苷酸(DNA)，主要在基因水平上发挥作用。一般认为，核酸药物包括Aptamer、抗基因(Antigene)、核酶(Ribozyme)、反义核酸(Antisencenucleic acid)、RNA干扰剂。由于其具有特异性针对致病基因，也就是说具有特定的靶点和作用机制，因此核酸药物具有广泛的应用前景。该文就核酸药物的分类简要介绍核酸药物及其研究进展。 关键词：核酸药物 定义 分类 生产 应用 现状 核酸类药物作为抗病毒药物，以低毒性、不生产抗药性等特点，被广泛应用于临床。用于治疗肿瘤的药物有5-氟尿嘧啶、5-脱氧氟尿嘧啶等。还有些核酸衍生物具有抗肿瘤和抗病毒双重作用，如合成的阿拉伯糖苷类衍生物中的阿糖胞苷、环胞苷，除抗癌外，还用于抗疱疹病毒感染及治疗疱疹性脑炎。 1、核酸药物的定义： 又称核苷酸类药物。由某些动物、微生物的细胞中提取出的核酸(包括核苷酸和脱氧核苷酸)，或者用人工合成法制备的具有核酸结构(包括核苷酸和脱氧核苷酸结构)同时又具有一定药理作用的物质，称为核酸药物或核酸类生化药物。广义的核酸药物可包括核苷酸药物、核苷药物及含有不同碱基化合物的药物。 2、 核酸药物的分类： 2.1核酸药物的一般分类 (1)具有天然结构的核酸类物质；(2)天然碱基、核苷、核苷酸的类似物或聚合物。 2.2核酸药物具有多种药理作用，按其作用特点可分为： (1)抗病毒剂，代表药物有三氮唑核苷、无环鸟苷和6可糖腺苷等，临床上用于抗肝炎病毒、疱疹病毒及其他病毒；(2)抗肿瘤剂，代表药物有用于治疗消化道癌的氟尿嘧啶以及用于治疗各类急性白血病的阿糖胞苷等；(3)干扰素诱导剂，代表药物为聚肌胞，临床上用于抗肝炎病毒、疱疹病毒等；(4)免疫增强剂，主要用于抗病毒及抗肿瘤的辅助治疗；(5)供能剂，用于肝炎、心脏病等多种疾病的辅助治疗。 2.3核酸药物根据靶位点和作用机制的不同，可以分为以下几类： (1) 反义核酸，能与靶基因或其转录物相互补，抑制其表达的单链寡核苷酸（DNA或RNA）。作用机制为异体杂交：阻止翻译???发挥RNaseH活性。(2) 核酶，能催化裂解靶RNA共价键的RNA。作用机制是异体杂交：切割、降解靶物质。(3) 三链核酸，通过作用于控制基因转录的转录子、增强子和启动子区，增强或抑制基因的转录。作用机制是在转录水平调节基因表达。(4)DECOY核酸/aptamers，能与蛋白质或其它小分子物质结合的单链或双链寡核苷酸。作用机制是结合：影响生物学功能。(5) 干扰RNA siRNA，人工体外合成的，通过转染进入人体内，是RNA干涉的中间产物。作用机制为抑制转座子活性和病毒感染，导致靶标基因的降解，即为转录水平后调控。 3．核酸类药物的生产方法 3.1 DNA和RNA的生产方法 DNA和RNA是存在于细胞中的正常成分。DNA主要存在于细胞核中，少量（2%）存在于线粒体和叶绿体中；RNA主要存在于细胞质中，少量（10%）存在于核仁、核浆和染色体中。核酸的含量与细胞大小无关，以生长旺盛的组织细胞中含量较多，如动物胰脏、脾脏、胸腺，植物的茎尖、根尖及各种分生组织等。酵母细胞中RNA含量最多，是提取生产RNA的主要原料。 核酸的生产一般采用提取法，即从粉碎、破裂的生物组织细胞中通过一定的方法获取总DNA或总RNA，具体方法后面介绍。 这样得到的是多种DNA或RNA的混合物，可以直接用作药物使用，但有时需要较纯的核酸产物，则需进一步的纯化。常用纯化方法如柱层析、凝胶电泳和密度梯度超离心。 取大分子核酸的另一方法是人工合成，即利用化学的方法按照设定的核苷酸顺序逐一加入形成核酸。现已有核酸合成仪，但合成长度还有一定限制，并且该仪器价格昂贵。因此这种方法一般用于研究，不适合生产。 3．2核苷酸、核苷及碱基类似物的生产方法 3．2．1 酶解法 生产酵母，从酵母中提取RNA，RNA经青霉菌属或链霉菌属等微生物产生的酶进行酶解，制成各种核苷酸。 3．2．2 半合成法 微生物发酵与化学合成并用。 3．2．3 直接发酵法 采用营养缺陷型菌株或营养缺陷型兼结构类似物抗性菌株来发酵大量生产目的核苷或核苷酸。 4.核酸类药物的检测 4.1 DNA含量测定 DNA是磷酸和戊糖通过磷酸二酯键形成的长链，所以磷酸或戊糖的量正比例于DNA的量，可通过测定磷酸或戊糖的量来测定DNA的量，前者称为定磷法，后者称为定糖法。 （1）定磷法，磷酸与钼酸反应生成磷钼酸，再转变为钼蓝，吸收峰在660nm；（2）定糖法——二苯胺法，670nm 4.2 RNA含量测定： （1）定磷法——二苯胺法，595nm； （2）定糖法——