基因工程與重組DNA

基因工程

把基因組想像成一本厚厚的食譜,與其等上好幾代讓配方靠偶然慢慢改變,你不如坐下來用剪刀和膠帶,有意識地改寫其中幾行字。基因工程做的正是這種親手編輯的活兒:用實驗室手段,刻意地往一個生物的DNA裡添加、刪除或改動特定的片段。

實際操作中,這通常意味著把選定的基因從一個生物搬進另一個生物,或者改寫某段序列,讓細胞產生新的蛋白質或表現出不同的行為。經典工具箱包括在指定位置切開DNA的酶、把片段黏在一起的酶,以及把新基因送進活細胞的小型DNA載體。更新的技術還能原位、精確地編輯基因組。

基因工程是一種方法,本身並不是目的。細菌生產的胰島素、抗蟲作物以及大量實驗室研究都建立在它之上,但每一項應用都各自帶來安全、生態和倫理上的問題。這門技術強大而且越來越常規,然而該用它來做什麼、做到什麼程度,依舊需要人來審慎權衡,而不是由工具自己決定。

1978年,科學家把人類胰島素基因插入細菌,讓這些微生物變成釀造人胰島素的微型工廠——這是基因工程最早結出的商業果實之一。

被改造來生產人類蛋白質的細菌,體現了核心思想:搬動一個基因,就獲得一項功能。

基因工程泛指任何刻意改動DNA的做法,而基因組編輯通常特指較新的、高度定向的方法(如CRISPR),它們能在基因組中精確的位置改寫序列。

又稱
genetic modification遗传工程遺傳工程