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改变基因的方式_探索未知遗传简

时间:2020-02-09百科知识联系我们
改变基因的方式_探索未知遗传简

改变基因的方式

要改造生命、复制生命,当然都得从基因动手脚,这就叫广西医科大学成人教育学院作“基因重组工程”。

一看到“基因重组工程”这样的字眼,大多数人总会觉得这个“工程”好像很玄、很深奥、很高科技的样子,好像比盖摩天大楼还麻烦。当然,接下来的态度就是敬而远之、退避三舍、没有兴趣,更别说有意愿去尝试多了解一点,有人甚至还认为自己没有广西医科大学成人教育学院能力、没有时间去“研究”这个“新玩意”。

其实,科学家在改造生命时,对于基因能做的动作就只这简简单单的四个动作:剪、黏、载、住。

换言之,科学家的“四招功夫”,就只是利用“剪刀”、“黏胶”、“载运工具”、“宿主”来达成而已。能不能想像呢?如果你常用电脑写报告、作业,你一定会使用剪、帖、拖曳、储存的功能。科学家在重组基因时,所用的功夫就跟你使用电脑写报告时所用的功能一模一样。只要你把“基因”当作是你的“报告”,当你操作电脑时所做的剪、贴、拖曳、储存的动作,就是科学家在做基因改造的事。

一、“剪刀”——限制酶

事实上,“剪刀”就是细菌蛋白质所组成的限制酶,它原是细菌和骚扰它们的病毒之间长期斗争磨炼来的武器。这种酶会在入侵的病毒尚未取得主控权把细菌细胞摧毁之前,就把病毒的基广西医科大学成人教育学院因切割成碎片,以解除病毒的武装

限制酶怎样扮演剪刀的角色呢?大部分的限制酶都会寻找DNA序列上的特殊部位下刀,这种特殊部位称之为回文结构。例如某基因的左股国间有一段由下往上为—GAATC—,而其对应右股之序列由上往下为—GAATC—。而当限制酶辨识到这样的结构,便会立刻毫不留情把DNA拆裂成两截,露出两边一样交错结构的尾巴。

限制酶既然这么厉害,那么它会不会把自己的DNA也给剪成碎片?当然不会,因为每一种生物都会发展出一种自我保护机制,会生产这种限制酶的细菌,它会自行在回文结构的某一个碱基上广西医科大学成人教育学院加装一个化学罩杯(学名为“甲基化”),不会伤害到自己。

目前已从各类细菌发现数千种限制酶,其中制成商品在市场上可以买到的,少说也有200种以上。

二、黏胶——连接酶(www.anred.net.cn)

基因DNA被切开后,如何“连接”到另一个细胞广西医科大学成人教育学院上呢?

这时候,科学家就需要使用连接酶了。顾名思义,连接酶是用来接合DNA用的,但是被接合的两条DNA必须具有对应互补的尾端(被同一限制酶切割后的DNA,就会留下可以对应互补的尾端),才能被连接酶连接。不过,这两条DNA片段不一定要来自于同一物种。

不同来源的DNA片段被连接酶拼凑起来后,这条DNA在细胞眼中看来就显得一如往常了。

三、载具

载具就是载运工具的意思,也就是把外来的基因先放入载具里,再让它运送到细菌细胞里。

载具是“基因重组工程”必备的工具之一。一般在细菌基因改造时,经常使用的载具是一种称为“质体”的小型DNA环,也有人把质体戏称为细菌的“寄生虫”。实际上它是遗传物质,携有遗传密码,只是它跟细菌的染色体比较起来,显得非常小。质体不但会跟细菌的主染色体一起进行复制程序,并且像跟屁虫一样,跟随传递到细菌的子子孙孙们,同时,质体所带的基因也会表现出来。

正是因为这样的特性,质体变成了生命科学家改造基因的便捷工具,只要利用体外加工的方式,透过前述的限制酶(剪刀)及连接酶(黏胶)的“功夫”,就能把要送入菌体的外来基因先巧妙地挟挂进质体(载具)内,再设法让它溜入细菌体(宿主)内,即可达到目的。

四、宿主

宿主的主要功能就是提供躯体,让改造的基因住进来,并且无怨无悔、任劳任怨地把基因的指令表现出来。这就像植物“接枝”的方式,将一个小段枝条,接到另一球植物支干上,并提供养分让接枝株生长。

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