重组DNA与分子克隆

重组DNA(recombinant DNA)

/ ree-KOM-binant /

想象把一本书里的一段文字无缝拼接进另一本书,使两段文本读起来像一份连续的文件。重组DNA就是这件事的分子版本:一条由原本来自不同来源的片段拼装而成的DNA分子——不同的基因、不同的生物,甚至来自生命的不同界。

重组DNA的做法是:用限制酶切割来自两个(或更多)来源的DNA,把片段混在一起让相容的末端相遇,再用DNA连接酶把它们封成一条连续的分子。结果是一段自然界从未存在过的全新DNA序列。最经典的重组分子是把你关心的一段DNA(插入片段——比如一个人类基因)连接进一个载体(例如细菌质粒),由载体在活细胞内携带并复制它。由于DNA的化学是通用的——每个生物都用同样的四种碱基、同样的骨架——一个人类基因从化学上完全能装进细菌质粒,细菌也会读取并复制它。

重组DNA由科恩和博耶于1973年演示,催生了整个生物技术产业。它使得在细菌中大规模生产人类蛋白成为可能(重组胰岛素是第一个药物),使单个基因得以被分离研究,也使改造生物成为可能。它的威力也引出了生物学中第一批严肃的生物安全问题,促成了1975年的阿西洛马会议,科学家们在会上自行就该技术的安全准则达成一致。

科恩和博耶1973年的实验:他们用同一种限制酶切割一个细菌质粒和一段外来DNA,把两者连接起来,再把这个重组质粒放进大肠杆菌。细菌把外来DNA当作自己的来复制——这证明你可以把一个基因从一种生物移入另一种,并让它发挥作用。

切割并连接来自两个来源的DNA=一条重组分子。

重组DNA是人在试管中制造的;不要把它与天然的遗传重组(减数分裂中染色体的交叉互换)混淆,后者是另一种天然发生的过程。

又称
rDNAchimeric DNA重组脱氧核糖核酸嵌合DNA