2013年8月15日 星期四

基因重組技術Recombinant DNA Technology

探索生命《生物學》98
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1.        從農業發展早期開始,人類就懂得挑選特殊的農作物和家畜品種交配,進行基因改造工程。
2.        古代農夫會挑選植物最飽滿結實的種子儲存,挑選最好的畜生交配,希望它們身上有價值的特徵能夠出現在下一代身上。現今大多數的農作物與家禽家畜,是在這種人工選擇下配種繁殖的結果。
3.        即使在最好的條件下,人工選擇配種仍是一個緩慢的基因改造過程。
4.        任何一個成功的育種,首先必須讓原始的植物或動物雜交,雜交後產生的後代再加以篩選,找出身上帶有我們想要的特徵的品種,然後再交配繁殖下一代。
5.        每一次繁殖都再重複篩選一次,經過好幾代成功的繁殖後,才產生具備我們想要的特徵的有機體。
6.        舉例來說,康乃爾大學最近釋出一個新品種的蘋果「北極光Northern Lights」給農人,它花了52年的培育時間;培育一個水果品種需要花這麼長的時間,並非特例;一名育種者終其職業生涯,恐怕只能看到非常少的研發品種上市。
7.        除了培育新品種所需要費的長時間,如何選擇交配的個體也是另一個難題。選擇某個特徵可能同時會流失其他優異的特徵,例如選擇抗蟲害能力較強的品種,可能就無法兼顧到抗旱的能力。
8.        通常人擇下的農作物產量都很高,但是需要投入大量的心力照顧,例如灌溉、施肥、噴灑化學藥劑對抗各種病原體。
9.        最近20年,現代基因重組技術recombinant DNA technology戲劇性地進步,使得人類改變有機體基因特徵的能力大幅提昇。基因重組技術的目的是,將新的特徵或功能傳遞給有機體,方法是從其他有機體身上摘取DNA轉殖到我們要改造的有機體的細胞
10.     基因重組技術在許多方面都比人擇配種來得強,其優點包括:可以選擇想要的基因去轉殖,從幾個物種中取得基因再放到另一個物種可創造出全新的基因組合,用基因重組方式培育新品種的速率比較快
11.     舉例來說,將合成人類胰島素蛋白質的基因分離出來,轉殖到細菌或酵母菌身上,基因改造後的細菌或酵母菌繁衍後,能大量生產醫療需要的胰島素。
12.     某些植物身上帶有抗病基因,某些家畜身上有生長荷爾蒙的基因,將它們轉殖到缺乏此類基因的植物或動物身上,將會增加這些動植物的生存優勢。
13.     在醫學方面,DNA基因重組技術將來可能有辦法修復有缺陷的基因,有許多遺傳疾病是因為基因缺陷造成的,例如膀胱纖維化cystic fibrosis鐮刀型貧血症sickle-cell
14.     此外,在化學工業方面,DNA重組技術也價值非凡,基因重組技術能夠製造出稀有的治療糖尿病藥物,和治療侏儒的荷爾蒙;在農業方面,基因重組技術製造出高產量的農作物和牲畜。
15.     這場基因革命來自於新的DNA技術,新的DNA技術切下一段DNA,將這截DNA碎片轉殖到其他有機體身上。

16.     DNA重組技術共有四個基本步驟:
(1)從提供基因的有機體身上切下小塊的、好處理的DNA碎片
(2)切下的DNA碎片組合成某種載體vetor,或者轉運因子,然後載體從提供基因的細胞轉移到宿主細胞。
(3)殖入載體的宿主細胞能夠繁殖大量的後代。
(4)基因改造過的細胞繁殖出來的後代,身上具備我們想要的基因。

n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology》;圖片來源/163.16.28.248/bioIndamseeds.comThemagazine.ca

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