1.2.1 基因工程的诞生

1.2.1 基因工程的诞生

基因工程的出现是建立在几个重大发现和发明基础上的。Watson和Crick在1953年发现了主要遗传物质DNA的双螺旋结构,Crick在1958年提出中心法则,并于1970年进行更新,使得人们对基因的本质有了越来越多的认识,也奠定了基因工程的理论基础;细菌学、病毒学的发展,限制性核酸内切酶和连接酶的发现也为基因工程提供了必要的工具。

1972年,美国斯坦福大学的P.Berg博士的研究小组使用限制性核酸内切酶EcoRⅠ,在体外对猿猴空泡病毒40(SV40)DNA和λ噬菌体DNA分别进行酶切,然后用T4DNA连接酶将两种酶切片段连接起来,第一次在体外获得了包括SV40和λDNA的重组DNA分子,并因此分享了1980年的诺贝尔化学奖。1973年,S.Cohen、H.Boyer等将两种分别编码卡那霉素(kanamycin)和四环素(tetracycline)的抗性基因相连接,构建出重组DNA分子,然后转化大肠杆菌,获得了既抗卡那霉素又抗四环素的具有双重抗性特征的转化子菌落,这是第一次成功的基因克隆实验,也由此宣告了基因工程的诞生。正如Cohen在评价其实验结果时指出的那样,基因工程技术完全有可能使大肠杆菌具备其他生物种类所固有的特殊生物代谢途径与功能,如光合反应和抗生素合成等。

基因工程从诞生到现在仅50年左右,但其发展迅猛,无论是在基础研究方面,还是在实际应用中,都取得了惊人的成绩,并从根本上改变了传统生物科学技术的被动状态,使得人们可以按照自己的愿望,克服物种间的遗传屏障,定向培养或创造出新的生物形态,以满足人们的需求。基因工程也因此被公认为20世纪最伟大的科学成就之一,标志着人类主动改造自然界的能力进入一个新的阶段。