基因工程的诞生,打开了生命的“黑匣子”,是生命科学的又一重大发现和突破。
基因和工程两个词我们都不陌生,然而大家知道什么是基因工程吗?
基因工程又叫重组DNA技术,就是将遗传物质DNA在体内或体外进行重新组合,然后把重组后的DNA转移进我们操作的生命体。
其方法是通过类似工程设计的方式,将一种生物的遗传物质从细胞里分离出来,用一种特殊的酶进行裁剪,再寻找一个合适的载体,将其放入另一个细胞中,使之改变该生物的遗传结构和遗传性,创造出人类需要的新的生物类型。
所以,基因工程简单地说,就是人工构建生命体。基因工程的诞生,源于1973年,美国斯坦福大学以科恩为首的研究小组所进行的一次开创性的实验。他们在一支试管中,将大肠杆菌的一个带抗四环素基因的粒子DNA与一个带抗卡那霉素基因的粒子DNA混合在一起,并加入核酸内切限制酶,对DNA进行切割,然后再用连接酶将它们连接,重组成新的DNA分子。用这种连接后的DNA混合物,去转化大肠杆菌。结果发现,一些转化后的子菌群的确表现出了既抗卡那霉素,又抗四环素的双重抗性特征,它证明重组后的DNA是可以遗传的。
这是世界上第一次人工有计划、有目的实施的基因工程,它是生命科学的又一重大发现和突破。
1974年,科恩为了了解不同物种的外源DNA片断是否也可以在大肠杆菌中遗传增殖,而采用类似的实验方法,再次成功地将非洲蟾核糖体基因的DNA片断,重组到大肠杆菌细胞中的质粒上,然后再导入大肠杆菌细胞。
结果,非洲蟾的核糖体遗传基因在大肠杆菌细胞中同样可以复制,这是菌类和比较高等的脊椎动物之间的基因重组。科恩的这次基因工程,立刻引起全世界科学家的关注。
30多年来,基因工程已取得了举世瞩目的成就,其意义十分深远。
在医学上,基因工程大大促进了胰岛素、干扰素、生长激素和乙肝疫苗等药物的生产。
在农业上,转基因工程的作用更大,特别是转基因植物,已涌现出140种,其中转基因棉花、马铃薯、水稻、番茄等,已在生产上发挥了重要作用。如种下有抗虫基因的棉花,农民就不用喷洒农药了。
1989年,美国科学家把治疗癌症的抗体蛋白转基因移植到植物烟草中。这样,就可以在这种烟草后代的叶片中,提取出治疗癌症的抗体蛋白。过去生产1毫克抗体蛋白需花费2000—5000美元,现在用转基因烟草只需0.1美元。
基因工程实在是个了不起的大发现!它是用人工的方法构建生命体,打开了生命的“黑匣子”。