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主题:【读书摘录】生物技术世纪:用基因重塑世界 -- earthcolor

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家园 【读书摘录】分离和重组基因

分离和重组基因(第12-13页)

伴随着分离、识别和存储基因的新方法,许多修饰和改造基因的新技术应运而生。其中最重要的新手段是重组DNA。1973年,美国斯坦福大学的生物学家科恩(Stanley Cohen)和加利福尼亚大学的生物学家博耶(Herbert Boyer)进行了一个非常精巧的、被生物技术分析专家认为其重要性可与火的利用相媲美的实验研究。这两位科学家利用两种不相干的、在自然界不可能互配的生物体,从它们中分离出一段DNA,然后把这两段遗传材料重组在一起。这实际上是近30年研究的产品,是20世纪60年代后期至20世纪70年代中期的一系列重要发现的顶峰。重组DNA就像一种生物缝纫机,可以把互不相干的生物遗传纤维缝在一起。

科恩把重组DNA技术分为几个步骤。首先是用一种被称为限制酶的化学物质切割同一来源(例如某个人)的DNA分子。一旦DNA被切成片段后就可分离遗传材料的小片段,从长度上看,可能包含单个基因或多个基因。第二步是用限制酶进一步切割质粒(细菌中的短DNA)中的DNA片段,切割以后,人类DNA片段和质粒都会产生黏性末端。这两种DNA片段的黏性末端,可以在连接酶的作用下连接起来,形成一个由两种不同来源的DNA材料组成的遗传整体。最后,以这种改造的质粒为载体,把DNA引入宿主(通常是细菌)细胞。随着质粒体被吸收,细菌不断分裂,可以拷贝出无穷无尽的DNA片段,这就是DNA克隆。

在不断扩大的生物技术库中,重组DNA是迄今为止最引人注目的技术武器。这种可用来识别和修饰基因的新技术,是生物技术世纪的新运作构架的第一股“力量”。几千年来,人类通过熔化、溶解、锻造以及燃烧无生命的自然材料,创造着有价值的物质。现在我们开始通过剪接、重组、插入和缝缀等手段,将有生命的材料融入各种经济门类。英国科学作家里奇-考尔德(Lord Ritchie-Calder)把这场生物技术革命放到历史的宏观角度下观察,他认为“我们正在如同加工金属和塑料那样来制造有生命的材料”。我们正在从烟火技术时代向生物技术时代过渡。生物技术的发展速度实在令人惊叹。据估计,有关生物学方面的知识正以每5年翻番的速度发展。在遗传学领域,信息量每24个月就增加1倍。科学家认为,生物技术的商业前景将无可限量,只有人类的想象力、取舍偏好和市场的变化莫测才可能限制其无限增长。

生物技术的成果

转基因农作物、转基因杀虫剂,已经在经常见于新闻报道。和化肥和灌溉系统一起,转基因农作物和转基因杀虫剂大大地提高了农作物的产量,解决了很多人的吃饭问题,提高很多人的生活质量。转基因动物已经增加了某些动物的产蛋量和产肉量。和这些转基因产品相关的转基因食品,也许已经渗透到了我们的生活中,只是以一种我们不知道的方式存在着,比如,没有贴转基因的标签。

克隆人体器官,为病人进行器官移植

将细菌和生物用于矿物质提取,提取的矿物包括铜、铀、汞、镉等等

生物能源的开发,将甘蔗转化成乙醇,将生活垃圾、农业残留物转化成乙醇

通过植物来产生塑料

通过细菌来产生蜘蛛丝

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