生物技术
那么什么是生物技术而且基因工程?生物技术有三个主要的发展趋势,未来还会有更多的惊喜:
- 细菌生产的物质,如人类干扰素,人类胰岛素和人类生长激素。也就是说,像大肠杆菌这样的简单细菌被操纵来产生这些化学物质,这样它们就很容易被大量收集用于医学。细菌也被改造成能产生各种其他化学物质和酶。
- 改良植物以改变其对环境、疾病或杀虫剂的反应。例如,西红柿可以通过在基因组中添加几丁质酶来获得抗真菌能力。几丁质酶可以分解几丁质,从而形成真菌细胞的细胞壁。农达会杀死所有的植物,但可以通过添加基因来改造作物,使作物对农达免疫。
- 通过DNA鉴定人的身份.每个人的DNA都是独一无二的,各种各样的、相当简单的测试可以让在犯罪现场发现的DNA样本与留下DNA的人相匹配。的发明大大帮助了这一过程聚合酶链反应(PCR)技术,提取一小份DNA样本,并在很短的时间内将其放大数百万倍。
为了理解生物技术中使用的一些技术,让我们看看细菌是如何被改造来生产人类胰岛素的。18新利最新登入
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胰岛素是一种简单的蛋白质,通常由胰腺产生。在患有糖尿病这时,胰腺受损,无法产生胰岛素。由于胰岛素对人体处理葡萄糖至关重要,这是一个严重的问题。因此,许多糖尿病患者必须每天向体内注射胰岛素。在20世纪80年代之前,糖尿病患者的胰岛素来自猪,非常昂贵。
为了廉价地制造胰岛素,将产生人类胰岛素的基因添加到正常大肠杆菌的基因中。一旦基因到位,正常的细胞机制就会像产生其他酶一样产生它。通过培养大量的改良细菌,然后杀死并打开它们,胰岛素可以被提取、纯化并以非常便宜的价格使用。
因此,诀窍在于将新基因植入细菌。最简单的方法是将基因拼接到质粒——一种小的DNA环,细菌经常以原始的性形式相互传递。科学家们已经开发出非常精确的工具,用于切割标准质粒并将新基因拼接到其中。然后,一个细菌样本被质粒“感染”,其中一些细菌获得了质粒,并将新基因合并到它们的DNA中。为了将感染者与未感染者分开,质粒还含有一种基因,使细菌对某种抗生素具有免疫力。通过用抗生素处理样本,所有没有占据质粒的细胞都被杀死了。现在,一种新的产生胰岛素的大肠杆菌可以大量培养来制造胰岛素。
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书
- 《生命之线:基因和基因工程的故事》苏珊·奥尔德里奇著
- 马伦·霍格兰和伯特·多德森合著的《生活之道
- 《生物涂色书》,罗伯特·d·格里芬、劳伦斯·m·埃尔森著
- 《生命的机器》大卫·s·古德塞尔著
- 《我们的分子本质:身体的马达、机器和信息》,大卫·s·古德塞尔著
- 《细胞分子生物学》,作者:布鲁斯·阿尔伯特、丹尼斯·布雷、朱利安·刘易斯、马丁·拉夫、詹姆斯·d·沃森、基思·罗伯茨