探索生命《生物學》102
Fashion Show "RICK OWENS" Spring Summer 2014 Menswear
Paris
1.
到目前為止,我們只討論到,將帶有提供者基因的DNA輸入細菌細胞(原核細胞),與讓宿主細胞生產特定蛋白質的程序;但是如果轉殖的目標是,將基因輸入真核細胞,以修復壞損的基因或增加新基因的話呢?
2.
噬菌體和質體能夠扮演好載體的角色,將DNA送進細菌,但是這些噬菌體和質體這類載體,通常沒辦法進入真核細胞,那我們該怎麼讓目標基因進入真核細胞呢?
3.
有許多將DNA輸入真核細胞的技術,用的是物理上的方法。有一種方法是,將DNA包覆在小粒的鎢丸表面,將這個黏滿DNA的鎢丸射入宿主細胞中,將新的DNA併入到宿主的染色體中。
4.
雖然這種作法看起來很粗糙,並且成功率很低,但是它成功地將DNA引介到植物與動物的細胞中。
5.
近年來,研究人員利用這個技術將外來的基因輸入葉綠體的DNA,增強植物行光合作用的效率或抗病力。
6.
另一種輸入基因的方法是,顯微注射技術microinjection techniques;顯微注射技術用很細的針將DNA注入細胞核,這個方法的成功率非常低,大約10,000個細胞中,只有1個細胞成功得到新基因。
7.
另一種輸入基因的新方法稱為電穿孔法electroporation,產量較高。電穿孔法,將細胞暴露在高伏特的短暫電衝下,讓電流短暫地破壞細胞膜,造成細胞膜出現許多孔洞,使DNA這類小型分子,能夠經由膜上的破洞進入到細胞裡面。不過,電穿孔法是有缺點的,它會殺死許多細胞。
8.
植物的基因轉殖技術,使用一種會造成植物罹患癌腫病的細菌;這種細菌裡有10個基因組成的質體,它會造成植物罹患癌腫病;細菌沒有這種質體,便不會造成植物生病。
9.
當癌腫病的細菌感染了植物細胞,它會將自己的質體,輸入宿主的染色體;質體上的外來基因,也順勢進入植物細胞。
10.
研究人員使用導致癌腫病的細菌質體,將抗除草劑、抗蟲、抗病的基因輸入煙草與矮牽牛中,改良基因;然而,並非所有的植物都會被癌腫病細菌感染,所以研究人員必須再找其他的載體。
11.
植物是應用基因轉殖技術特別好的標的物,因為有許多種植物,殖入1個基因轉型的植物細胞後,整株都起了變化,成為新品種的植物;
12.
這樣說來,不需要改變整株植物體的細胞,只要改造1個植物細胞,就能培養出每個細胞都基因轉型的新品種植物。
聚合酶鍊反應可用來放大DNA序列 The Polymerase Chain Reaction Can
Be Used to Amplify Sequences of DNA
13.
聚合酶鍊反應 polymerase chain reaction, PCR是一門新的基因工程技術,聚合酶鍊反應能夠將少量的DNA序列反覆複製成數百萬份拷貝。然後再分析放大後的基因資訊。
14.
此反應程序使用的是在高溫下十分穩定的DNA聚合酶;這種DNA聚合酶來自於生活於接近沸點的溫泉水中的細菌。
15.
聚合酶在充足的時間下生產新DNA完畢,接著,用熱能將新生產DNA各股分開,繼續下一輪的複製工作;複製工作一輪又一輪地持續下去,直到複製出足夠數量的拷貝版DNA。整個反應程序在活細胞的外面進行,大約會花數個小時。
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聚合酶鍊反應機制PCR machines,已經發展出一套反覆數輪的複製程序。PCR已經變成非常有力的研究工具,而且這項技術的用途也是日新月異。
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舉例來說,一個精子細胞的DNA放大之後,便能夠提供足夠的研究材料。犯罪現場遺留的精液、血跡或一根頭髮的毛囊,憑著聚合酶鍊反應PCR技術,就能辨識出它們出自於誰。
18.
聚合酶鍊反應機制PCR技術已廣泛用於醫藥。因為聚合酶鍊反應機制PCR只需要稀少的樣本,因此遺傳疾病的產前檢查,與辨識還處於低度感染階段的病毒與細菌等致病有機體,都可利用PCR技術完成。
19.
最近PCR技術用於為器官捐贈者與受贈者的基因配對。PCR技術可以於釐清有機體之間的演化關係,木乃伊、長毛象和其他絕種動物,都是用PCR技術,從他們的骨骼中取出DNA樣本而分析出來的。
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翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton 《Biology》;圖片來源/中國科普博覽、Biochem.arizona.edu、intechopen.com、Bio.utexas.edu、Tutorvista.com、Wikipedia.org
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