一般說來,基因工程是專指用生物化學(xué)的方法,在體外將各種來源的遺傳物質(zhì)(同源的或異源的、原核的或真核的、天然的或人工合成的DNA片段)與載體系統(tǒng)(病毒、細(xì)菌質(zhì)?;蚴删w)的DNA組合成一個復(fù)制子。這樣形成的雜合分子可以在復(fù)制子所在的宿主生物或細(xì)胞中復(fù)制,繼而通過轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染宿主細(xì)胞、生長和篩選轉(zhuǎn)化子,無性繁殖使之成為克隆。然后直接利用轉(zhuǎn)化子,或者將克隆的分子自轉(zhuǎn)化子分離后再倒入適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)體系,使重組基因在細(xì)胞內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生特定的基因產(chǎn)物。
例如,從前用原來的生物技術(shù)要獲得1毫克生長激素抑制素,需用10萬只羊的下丘腦才行,其所耗費資金的數(shù)量,與航天領(lǐng)域中,借助于載人飛行器阿波羅宇宙飛船從月球上搬回1千克石頭相當(dāng)。現(xiàn)在,借助于基因工程,就簡單多了,所需費用也小得多,只要2升細(xì)菌培養(yǎng)液就可以了。我們將人工合成的人生長激素抑制素基因,通過重組成為一個高效表達(dá)載體,它們在大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá),只需要10升這種重組的大腸桿菌培養(yǎng)液,就可以獲得了。
二、基因工程可用于醫(yī)療。
例如,許多人生病是因為體內(nèi)缺少一定量的某種抗體。用傳統(tǒng)的方法來制備抗體,時間長耗資大,而且不夠穩(wěn)定。1989年,美國生物學(xué)家運用基因工程技術(shù),將獲得抗體的重鏈基因和輕鏈基因進(jìn)行基因重組,并使之轉(zhuǎn)入煙草細(xì)胞,利用植物細(xì)胞組織培養(yǎng)技術(shù),培養(yǎng)出了轉(zhuǎn)基因煙草。這樣,在煙草葉片上就能夠產(chǎn)生占葉蛋白總量1.3%的抗體,這些抗體足夠27萬病人使用1年!
基因工程前景廣闊,各國科學(xué)家都在加緊研究。我們國家的基因工程研究,與國外相比,雖起步較晚,但也獲得了較大的發(fā)展,取得了一定的科研成果。例如,已經(jīng)研制成功和正在研制的基因工程產(chǎn)品就有幾十種,有些已經(jīng)投產(chǎn)并開始使用,如基因工程α抗干擾素,基因工程乙型肝炎疫苗等等。
總之,基因工程及應(yīng)用給傳統(tǒng)生物技術(shù)帶來了徹底的革新,而且其應(yīng)用范圍仍然在不斷加深、擴(kuò)大,前景是十分誘人的。它等待著我們這一代青少年,去探索,去實踐,從而取得更大的成功。