20世纪生物技术的主要发现和进展 年代 主要发现和进展 1917年匈牙利工程师K.Eeky首次使用“生物技术”这一名词。 1928年 英国细菌学家弗莱明(A.Fleming.1881-1955)发现了青霉素(penicillins)。 1943年 美因20多家工厂开始大规模工业生产青霉素。 1944年O.T.Avey,C.M.Macleod和M.McCarty通过细菌转化实验证明DNA是遗传物质。 1953年J,D.Watson和F.H.Crick提出DNA双螺旋结构模型。 1956年H.A.Sober和E.A.Peterson首次将离子交换基团结合到纤维素上,制成了离子交换纤维素,并成 功地用于蛋白质分离。 1959年 B.J Davis首先报道了聚丙烯酰胺凝胶电泳(Palyaerylanide gel electrophoresis)。 S.Uchoa发现了细菌的多核苷酸磷酸化酶,成功地合成了核糖核酸,研究并重建了将基因内的 遗传信息通过DNA中间体翻译成蛋白质的过程 A.Kornberg实现了DNA分子在细菌细胞和试管内的复制 l961年M.Nirenberg等破译了遗传密码,揭开了DNA编码的遗传信息是如何传递蛋白质这一秘密。 1964年 联合国世界卫生组织召开专门会议,对所发现的各类免疫球蛋白给以正式命名: N.A.Littlefield等人利用突变细胞株和HAT选择培养液解决了分离杂交瘤细胞的难点。 1965年F.Jacob和J.Monod提出并证实了操纵子(operon)作为调节细菌细胞代谢的分子机制。 1967年世界上有5个实验室几乎同时发现了DNA连接酶,1970年,发现具有更高活性的T4DNA连接酶 1969年日本千烟一郎成功地将固定化氨基酰化酶用于DL-氨基酸的分析上,实现了工业生产中的连续反 应。 1970年H.O.Smith分离出第一个限制性内切酶 1971年在美国的海克召开了第一届国际酶工程会议,从而使七十年代成为固定化技术更迅速发展和取得 巨大成功的年代 1972年H.G.Khorana等人合成了完整的tRNA基因 美国斯坦福大学P.Brg等完成了世界上首次成功的DNA体外重组实验,标志着生物技术的核心 技术一基因工程技术的开始。 I973年M.Potter第一次从BALB/C小鼠中分离出骨髓瘤,称为MOPC(mineral-oil-induced plasmacytoma cell)315。 H.Boyer和S.Cohen第一次有目的的尝试基因重组,并据此提出“基因克隆”的策略: J.Schwaber和EP.Cohen首次证实人外周血淋巴细胞与小鼠浆细胞瘤融合,可长期保持分泌免疫 球蛋白功能: 最早在人体进行基因治疗试验,是由美国的一名科学家和几名医生在德国进行的,未成功。 1974年 1974年N.K.Jerne提出了免疫网络学说(immune network theory)。 I975年G.J.F.Kohler和C.Milstein首次报道,利用B细胞杂交技术制备单克隆抗体。 E.M.Southern首先创建了一种转移电泳分离区带的印迹法(Blotting)。 第一个DNA重组技术规则问世
20世纪生物技术的主要发现和进展 年 代 主要发现和进展 1917年 匈牙利工程师 K. Ereky首次使用“生物技术”这一名词。 1928年 英国细菌学家弗莱明(A. Fleming, 1881—1955) 发现了青霉素(penicillins)。 1943年 美国20多家工厂开始大规模工业生产青霉素。 1944年 O.T. Avery, C. M. Macleod和 M. McCarty通过细菌转化实验证明DNA是遗传物质。 1953年 J. D. Watson和F.H. Crick提出DNA双螺旋结构模型。 1956年 H.A. Sober和E.A. Peterson首次将离子交换基团结合到纤维素上,制成了离子交换纤维素,并成 功地用于蛋白质分离。 1959年 B.J Davis首先报道了聚丙烯酰胺凝胶电泳(Palyaerylanide gel electrophoresis)。 S. Uchoa 发现了细菌的多核苷酸磷酸化酶,成功地合成了核糖核酸,研究并重建了将基因内的 遗传信息通过DNA中间体翻译成蛋白质的过程 A. Kornberg 实现了DNA分子在细菌细胞和试管内的复制 1961年 M. Nirenberg等破译了遗传密码,揭开了DNA编码的遗传信息是如何传递蛋白质这一秘密。 1964年 联合国世界卫生组织召开专门会议,对所发现的各类免疫球蛋白给以正式命名; N.A. Littlefield 等人利用突变细胞株和HAT选择培养液解决了分离杂交瘤细胞的难点。 1965年 F. Jacob和 J. Monod提出并证实了操纵子(operon)作为调节细菌细胞代谢的分子机制。 1967年 世界上有5个实验室几乎同时发现了DNA连接酶,1970年, 发现具有更高活性的T4 DNA连接酶 1969年 日本千烟一郎成功地将固定化氨基酰化酶用于DL-氨基酸的分析上,实现了工业生产中的连续反 应。 1970年 H. O. Smith 分离出第一个限制性内切酶 1971年 在美国的海克召开了第一届国际酶工程会议,从而使七十年代成为固定化技术更迅速发展和取得 巨大成功的年代 1972年 H.G. Khorana 等人合成了完整的tRNA基因 美国斯坦福大学P. Berg等完成了世界上首次成功的DNA体外重组实验,标志着生物技术的核心 技术-基因工程技术的开始。 1973年 M. Potter第一次从BALB/C小鼠中分离出骨髓瘤,称为 MOPC(mineral- oil-induced plasmacytoma cell) 315 。 H. Boyer和S. Cohen 第一次有目的的尝试基因重组,并据此提出“基因克隆”的策略; J. Schwaber和E.P. Cohen首次证实人外周血淋巴细胞与小鼠浆细胞瘤融合,可长期保持分泌免疫 球蛋白功能; 最早在人体进行基因治疗试验,是由美国的一名科学家和几名医生在德国进行的,未成功。 1974年 1974年N. K. Jerne提出了免疫网络学说(immune network theory)。 1975年 G.J.F. Kohler和 C. Milstein首次报道,利用B细胞杂交技术制备单克隆抗体。 E.M. Southern首先创建了一种转移电泳分离区带的印迹法(Blotting)。 第一个DNA重组技术规则问世
1976年 DNA序列测定技术诞生。 世界著名的生物技术公司Genentech公司成立。 1977 世界上第一种基因工程蛋白药物在Genentech公司诞生。 1979 Genentech公司的科学家又克隆并表达了人类生长激素基因,再次证明利用DNA重组技术,可以 在微生物中大量表达外源蛋白。 1979年英国的帝国化学工业(imperial chemical industries,ICI)建立了年产5000Ot单细胞蛋白的 工厂,该工厂拥有世界上最大的连续发酵器。 1980年 瑞典科学家首次分离了三种诱导型的杀菌蛋白和多肽,速溶菌酶和蚕素(cecropin)A和B 6月16日,美国专利和商标局授予A.M.Chakrabarty博士的两种基因改造过的“超级细菌”专利,是 有史以来的第一个DNA重组技术专利产品,这项专利的批准是现代生技术专利发展史上的里程 碑。 J.G.K.Botstein、RL.White、M.Skolnick和R.W.Davis等四位科学家建立了人类基因组作图的大 致框架。 1981 第一台商业化生产的DNA自动测序仪诞生。 第一个单克隆抗体诊断试剂盒在美国被批准使用。 在美国发现了世界首例获得性免疫缺陷综合症(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)患 者,中文译名为艾滋病。 1982年 Genentech公司在被正式批准生产、销售世界上第一种基因工程蛋白药物一重组人胰岛素。 1982年,用DNA重组技术生产的第一个动物疫苗在欧洲获得批准。 1983 基因工程T质粒用于植物转化,第一株转基因植物问世 严重联合免疫缺陷小鼠(severe combine immunodificient mine,SCID mine)由美国G.C.Bosma等 人发现,这种组织结构上的缺陷决定了它可以接受人器官和组织移殖,形成人一鼠嵌合体,即 Hu-SCID小鼠。 1984 德国学者G.J.F.Kohler、阿根廷人C.Milstein、丹麦学者N.K.Jeme由于在世界上首次成功地利 用细胞融合技术制备出单克隆抗体,并完善了微量蛋白质检测技术而获得了年诺贝尔生理学及医 学奖。 1985年 中国在浙江发现第一例艾滋病患者"艾滋病的病原体是HV(human immunodeficiency virus))病 毒 美国K.Mullis等人建立了一套大量快速地扩增特异DNA片段的系统,即聚合酶链式反应 (polymerase chain reaction,PCR)系统 1986年 转基因西红柿实验也取得了成功 G.Winter实验室首先报道人重构型抗体(reshapingantibody),又称“改型抗体”,也是一种人 鼠嵌合抗体。 R.Dulbecco首先倡议,从整体上研究人类的基因组,分析人类基因组的全部序列以获得人类基因
1976年 DNA序列测定技术诞生。 世界著名的生物技术公司Genentech公司成立。 1977 世界上第一种基因工程蛋白药物在Genentech公司诞生。 1979 Genentech公司的科学家又克隆并表达了人类生长激素基因,再次证明利用DNA重组技术,可以 在微生物中大量表达外源蛋白。 1979年英国的 帝国化学工业(imperial chemical industries, ICI)建立了年产50000t单细胞蛋白的 工厂,该工厂拥有世界上最大的连续发酵器。 1980年 瑞典科学家首次分离了三种诱导型的杀菌蛋白和多肽,速溶菌酶和蚕素 (cecropin)A和 B 6月16日,美国专利和商标局授予A.M. Chakrabarty博士的两种基因改造过的“超级细菌”专利,是 有史以来的第一个DNA重组技术专利产品,这项专利的批准是现代生技术专利发展史上的里程 碑。 J.G.K. Botstein、R.L. White、M. Skolnick和R.W. Davis等四位科学家建立了人类基因组作图的大 致框架。 1981 第一台商业化生产的DNA自动测序仪诞生。 第一个单克隆抗体诊断试剂盒在美国被批准使用。 在美国发现了世界首例获得性免疫缺陷综合症(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)患 者,中文译名为艾滋病。 1982年 Genentech公司在被正式批准生产、销售世界上第一种基因工程蛋白药物-重组人胰岛素。 1982年,用DNA重组技术生产的第一个动物疫苗在欧洲获得批准。 1983 基因工程 Ti质粒用于植物转化,第一株转基因植物问世 严重联合免疫缺陷小鼠(severe combine immunodificient mine, SCID mine)由美国G.C. Bosma 等 人发现,这种组织结构上的缺陷决定了它可以接受人器官和组织移殖,形成人-鼠嵌合体,即 Hu-SCID小鼠。 1984 德国学者G. J. F. Kohler、阿根廷人 C. Milstein、丹麦学者N. K. Jerne 由于在世界上首次成功地利 用细胞融合技术制备出单克隆抗体,并完善了微量蛋白质检测技术而获得了年诺贝尔生理学及医 学奖。 1985年 中国在浙江发现第一例艾滋病患者"艾滋病的病原体是HIV(human immunodeficiency virus))病 毒 美国K. Mullis等人建立了一套大量快速地扩增特异DNA片段的系统,即聚合酶链式反应 (polymerase chain reaction, PCR)系统 1986年 转基因西红柿实验也取得了成功 G. Winter 实验室首先报道人重构型抗体(reshapingantibody),又称“改型抗体”,也是一种人 -鼠嵌合抗体。 R. Dulbecco首先倡议,从整体上研究人类的基因组,分析人类基因组的全部序列以获得人类基因
所携带的全部遗传信息 1987年 美国国立卫生研究院(national institutes of health,NH)和能源部(department of energy,DOE) 联合提出了人类基因组计划,1990年正式实施。 U.Zimmermann首先报道了细胞电融合现象 K.Gordon等人在转基因小鼠乳汁中得到人组织型纤维蛋白溶酶原激活因子(tPA) 1988年 美国专利局和商标局颁发了哈佛大学动物基因工程产品一对肿瘤敏感的基因工程鼠发明专利,这 是世界上关于动物品种,特别是基因工程动物新品种的第一个专利,是继Chakrabarty专利案之 后生物技术专利的又一里程碑。 1989年 W.Luytjes等人首先建立了A流感病毒核糖蛋白体(ribonucleoprotein complex,RNP)的重建、转 染系统 WW.Ward等人提出了单区抗体的(single domain antibody,SdAb)的概念 W.D.Huse报道了用组合抗体库技术(combinantor Immunoglobulin library)制备抗体 1990年 美国NH及重组DNA顾问委员会(recombinant DNA advisory committee,RAC)批准了美国第一 例临床体细胞基因治疗方案,该临床试验正式开始。 R.Hirata et al.和P.M.Kane et al.首先发现蛋白质剪接(protein splicing)现象 人类基因组计划(human genome project,.HGP)启动。 1991年 英美科学家分别报道了噬菌体抗体库技术(phage--display antibody)。这一技术的建立,表明抗 体制备技术进入了一个新的里程碑,即所谓的第三代抗体。 中国开始了基因治疗的临床研究 B.R.White等人首先用羊乳球蛋白启动了驱动抗胰蛋白酶(antitrypsin,ATT)基因,构成转入基 因,开始利用转基因动物生产药用蛋白 第一次国际基因定位会议上,转基因动物技术被公认是遗传学中继连锁分析、体细胞遗传和基因 克隆之后的第四代技术,被列为生物学发展史上126年中第14个转折点。 1993年 我国卫生部药政司颁布了《人体细胞及基因治疗临床研究质控要点》作为基因治疗的管理依据。 在美国德州圣安东尼奥第三届国际人单抗会议中,L.S.Jespers等人报道了一种新的技术:表位 定向选择(epitope guiding selection,.EGS或称表位印模选择,epitope imprinted selection,EIS)。 JA.Wolf等人意外地发现将DNA直接注射入小鼠骨骼肌细胞后可引起特异性的免疫反应,而且 这种免疫反应可以持续2个月以上。从此DNA免疫,又称为基因免疫(genetic immunity)或核酸 免疫,就成为全世界的研究热点。DNA免疫开创了疫苗学的新纪元
所携带的全部遗传信息 1987年 美国国立卫生研究院(national institutes of health, NIH)和能源部(department of energy, DOE) 联合提出了人类基因组计划, 1990年正式实施。 U. Zimmermann首先报道了细胞电融合现象 K. Gordon 等人在转基因小鼠乳汁中得到人组织型纤维蛋白溶酶原激活因子(tPA) 1988年 美国专利局和商标局颁发了哈佛大学动物基因工程产品-对肿瘤敏感的基因工程鼠发明专利,这 是世界上关于动物品种,特别是基因工程动物新品种的第一个专利,是继 Chakrabarty 专利案之 后生物技术专利的又一里程碑。 1989年 W. Luytjes等人首先建立了A流感病毒核糖蛋白体(ribonucleoprotein complex, RNP)的重建、转 染系统 WW. Ward等人提出了单区抗体的(single domain antibody, SdAb)的概念 W.D. Huse 报道了用组合抗体库技术(combinantor Immunoglobulin library)制备抗体 1990年 美国NIH及重组DNA顾问委员会 (recombinant DNA advisory committee, RAC)批准了美国第一 例临床体细胞基因治疗方案,该临床试验正式开始。 R. Hirata et al.和 P.M. Kane et al. 首先发现蛋白质剪接(protein splicing)现象 人类基因组计划(human genome project, HGP)启动。 1991年 英美科学家分别报道了噬菌体抗体库技术 (phage-display antibody)。这一技术的建立,表明抗 体制备技术进入了一个新的里程碑,即所谓的第三代抗体。 中国开始了基因治疗的临床研究 B.R. White 等人首先用羊乳球蛋白启动了驱动抗胰蛋白酶(antitrypsin, ATT)基因,构成转入基 因,开始利用转基因动物生产药用蛋白 第一次国际基因定位会议上,转基因动物技术被公认是遗传学中继连锁分析、体细胞遗传和基因 克隆之后的第四代技术,被列为生物学发展史上126年中第14个转折点。 1993年 我国卫生部药政司颁布了《人体细胞及基因治疗临床研究质控要点》作为基因治疗的管理依据。 在美国德州圣安东尼奥第三届国际人单抗会议中,L.S. Jespers 等人报道了一种新的技术:表位 定向选择(epitope guiding selection, EGS或称表位印模选择,epitope imprinted selection, EIS)。 J.A. Wolff等人意外地发现将DNA直接注射入小鼠骨骼肌细胞后可引起特异性的免疫反应,而且 这种免疫反应可以持续2个月以上。从此DNA免疫,又称为基因免疫(genetic immunity)或核酸 免疫,就成为全世界的研究热点。DNA免疫开创了疫苗学的新纪元
1994年 FB.Perler等人对与蛋白质剪接有关的成分进行规范化的定义和命名:同年,M.X.Xu等提出了 剪接的分支中间体机制(the branched intermediate)。 A.G.Gilman和M.Rodbell由于发出了G蛋白在细胞内信息传导中的作用而分享诺贝尔生理学和 医学奖。 1995年 E.B.Lewis、C.Nusslein-volhard和E.F.Wieschaus由于在二十世纪40~70年代先后独立鉴定了控制 果蝇体节发育基因而分享诺贝尔生理学和医学奖。 第一个原核生物(细菌)基因组测序完成: 1996年 P.C.Doherty和RM.Zinkernagelf由于发现了细胞免疫系统在对抗病毒感染的过程中的MHC(major histocompatibility complex,主要组织相容性复合)抗原而分享了当年的诺贝尔生理学和医学奖。 第一个真核生物(酵母)的基因组测序完成: 1997年 克隆绵羊一多莉问世了,这意味着动物体细胞也具有全能性,同样有可能进行动物的大量、快速 无性繁殖。 1998年 美国食品和药物管理局批准对人体进行大规模艾滋病DNA疫苗的临床试验 美国得克萨斯西南医学中心的科学家们宣布他们可能已经发现了人类的抗衰老基因 日本采用核移植技术培育出克隆牛:英美等国培育出克隆鼠 C.Rol等人成功克隆出3只健康、同类的携带外源标记基因的转基因克隆牛 第一个多细胞生物(线虫)的基因组测序完成: 1999年国际人类基因组计划联合研究小组宣布完整破译出人体第22对染色体的遗传密码,这是第一个 完成测序的人类染色体 2000年 塞莱拉公司宣布完成了果蝇的基因组测序 英美科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱 Craig Venter和Celera公司和人类基因组计划相继宣布,人类基因组草图完成 2001 人类基因组草图完成 英国议会上院通过法案,允许科学家克隆人类早期胚胎并用于医疗研究 中、英等国宣布开展新生儿脐带血干细胞储存服务 国际人类蛋白质组组织(human proteome organization,.HUPO)正式成立
1994年 F.B. Perler 等人对与蛋白质剪接有关的成分进行规范化的定义和命名;同年,M.X. Xu 等提出了 剪接的分支中间体机制(the branched intermediate)。 A.G. Gilman 和M. Rodbell 由于发出了G蛋白在细胞内信息传导中的作用而分享诺贝尔生理学和 医学奖。 1995年 E.B. Lewis、C. Nusslein-volhard和 E.F. Wieschaus由于在二十世纪40~70年代先后独立鉴定了控制 果蝇体节发育基因而分享诺贝尔生理学和医学奖。 第一个原核生物(细菌)基因组测序完成; 1996年 P.C. Doherty和R.M. Zinkernagel由于发现了细胞免疫系统在对抗病毒感染的过程中的MHC(major histocompatibility complex,主要组织相容性复合)抗原而分享了当年的诺贝尔生理学和医学奖。 第一个真核生物(酵母)的基因组测序完成; 1997年 克隆绵羊-多莉问世了,这意味着动物体细胞也具有全能性,同样有可能进行动物的大量、快速 无性繁殖。 1998年 美国食品和药物管理局批准对人体进行大规模艾滋病DNA疫苗的临床试验 美国得克萨斯西南医学中心的科学家们宣布他们可能已经发现了人类的抗衰老基因 日本采用核移植技术培育出克隆牛;英美等国培育出克隆鼠 C. Rohl 等人成功克隆出 3只健康、同类的携带外源标记基因的转基因克隆牛 第一个多细胞生物(线虫)的基因组测序完成; 1999 年 国际人类基因组计划联合研究小组宣布完整破译出人体第 22 对染色体的遗传密码,这是第一个 完成测序的人类染色体 2000年 塞莱拉公司宣布完成了果蝇的基因组测序 英美科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱 2001 Craig Venter和Celera公司和人类基因组计划相继宣布,人类基因组草图完成 人类基因组草图完成 英国议会上院通过法案,允许科学家克隆人类早期胚胎并用于医疗研究 中、英等国宣布开展新生儿脐带血干细胞储存服务 国际人类蛋白质组组织 (human proteome organization,HUPO)正式成立 ……