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什么是基因工程?

总体图景:有目的地改变生物的DNA、重组DNA的概念,以及为什么把来自不同来源的基因组合在一起会成为可能。

先读懂,再改写

经典遗传学主要是读懂遗传——弄清哪个基因位于何处,以及性状如何传给后代基因工程更进一步:它有目的地改写生物的DNA。工程师不必等待育种世代相传地重组基因,而可以取出一段特定的DNA,把它加入、移除,或转移到新的位置。

关键的使能思想是:DNA在每一种生物体内都是同一种化学物质。来自水母、细菌和人类的基因都用同样的四字母字母表书写。因此一个细菌细胞能够读懂一个人类基因并执行其指令——这正是为什么在差别极大的生物之间转移基因是行得通的。

重组DNA:核心概念

重组DNA简单地说就是一个由原本不属于一起的片段拼装而成的DNA分子——例如,把一个人类基因缝合进一圈细菌DNA中。一旦连接好,这个新分子就像任何其他DNA一样:可以被复制和读取。这一个技巧——把一个有用的基因从一个基因组中剪出来,再粘进一个载体——是这整条学习路径几乎所有内容的基础。

它有什么用

为什么要费这个劲?一旦一个基因住进像细菌这样快速生长的宿主体内,这个宿主就变成了一座小工厂。改造过的细菌为糖尿病制造人类胰岛素、为血友病制造凝血因子,还制造许多用于食品和洗衣粉的酶。改造过的作物能抗虫或耐旱。研究者也仅仅用这些工具来研究一个基因的功能,方法是以克隆的形式把它加入或移除。