基因工程的诞生

基因工程的诞生

1973年,美国斯坦福大学以科恩为首的研究小组进行一次开创性的实验。他们在一支试管中,将大肠杆菌的一个带抗四环素基因的质粒DNA与一个带抗卡那霉素基因的质粒DNA混合在一起,并加入核酸内切限制酶,对DNA进行切割,而后再用T 4 DNA连接酶将它们连接,重组成了新的DNA分子。用这种连接后的DNA混合物,去转化大肠杆菌。结果发现,一些转化后的子菌群,的确表现出了既抗卡那霉素又抗四环素的双重抗性特征,它证明重组后的DNA是可以遗传的。这是世界上第一次人工有计划有目的地实施的基因工程,它是生命科学的又一重大发现和突破。

那么不同物种的外源DNA片段是否也可以在大肠杆菌中遗传增殖呢?1974年初,科恩和拜耶尔等,又应用类似的方法,再次成功地将非洲蟾核糖体基因的DNA片断,重组到大肠杆菌细胞中的质粒上,然后再导入大肠杆菌细胞。结果非洲蟾的核糖体遗传基因,在大肠杆菌细胞中同样可以复制和表达。这是菌类和比较高等的脊椎动物之间的基因重组。科恩的这次基因工程,立即引起了全世界科学家的关注。从此,基因工程得到确认,蓬勃开展起来。

1977年美国科学家博耶尔人工合成了一个脑激素基因,并把它放入载体质粒上,带进大肠杆菌中去,使大肠杆菌按照这个基因复制出了脑激素。脑激素的作用可大啦!他是治疗糖尿病的良药,过去都是从牲畜脑浆中提取,10万只羊的脑浆中才能提取1毫克,价格十分昂贵。现在只需两升大肠杆菌培养液,就可提取一毫克脑激素,成本大大降低了。

在这之后,人工合成的胰岛素、干扰素基因,也都以大肠杆菌作为“工厂”,生产出了价值极高的良药——胰岛素和干扰素。