试图在分子水平上解释生命现象的分子生物学从其工程学角度派生出了生物工程学,1972年,DNA重组技术取得了引人注目的成功。自那以后,这二方面就开始了惊人的发展,在这里,让我们来回顾一下过去的业迹。
Science(科学)的这一期是专门检查一下应用生物学革命的现状。在重组DNA和单克隆抗体的应用方面,进展一直是迅速的。人和动物的保健再过几年会发生实质性改善。
Ⅰ引言 在每次受精过程中均存在着将基因从一个有机体转移到另一个有机体的情况,其结果便产生了一些遗传物质的新的特殊组合。
建立了一个灵敏简单的免疫检测方法来筛选经带有纤维素酶基因的重组DNA质粒转化的大肠杆菌,用以鉴定至少带有一个来自纤维单胞菌属fimi的纤维素酶基因的重组DNA质粒。还原糖的产生表明,带有此种质粒的大肠杆菌提取物中的酶具有羧甲基纤维素的水解催化活性。
将编码乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)的序列插入痘苗病毒基因组中。该序列受痘苗病毒早期启动子的控制。通过胸腺嘧啶核苷激酶丧失表达而筛选出的重组体稳定且保留其原有的感染性。用重组病毒感染的细胞能合成并分泌出HBsAg颗粒,该种颗粒在抗原性、多肽组成、浮密度、沉降速度和大小方面与乙型肝炎病毒感染的人的血清中的颗粒没有什么区别。用该重组病毒接种的家兔能迅速产生抗HBsAg抗体,这表明它有可能用作免疫人的活疫苗。
本文介绍一种能将任何克隆基因转入植物细胞的方法,而不论其基因末端或中间的限制酶切点如何。已经构建了一种寄主范围很广的中间载体pGV1117,在其兰曙红着色的pTiC58质粒右端T-区片段含有Hind Ⅲ-23。利用EcoRI甲基化酶和EcoRI接头的连接在胞内所起的保护作用、将带有兔子β-珠蛋白基因的一段染色体DNA插入pGV1117质粒。转移到根瘤病土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)中以后,通过体内重组把该基因插入pTiC58的T-区。受损伤的烟草幼苗被感染后,导致完整的珠蛋白基因作为T-DNA的一部分而转入植物基因组。虽然,在组织培养期间,这个基因能被稳定保留,但是在转化植株细胞中没有检测到β-珠蛋白特异的转录本。
生物工程的实际应用包括化学品、燃料、食物与药物的生产、废物处理、临床与化学分析毒物测定及医疗用途,已引起重视。只有完整细胞(微生物、动植物细胞)和分离的酶才能在这些领域中起制造与转化作用。
核糖体是细胞中蛋白质合成的机器。许多科学研究的工作小组都试图阐明这种合成机器的机理。
该发现支持这样一种观点,即onc基因能通过不适当地产生调节正常生长的物质而引起细胞癌变。 表明动物致癌病毒携带的一个onc基因(肿瘤基因)相当于一个已知功能的细胞基因,这是第一次。
对大气氮的还原能力只限于几个属(包括共生的、联合的和自生的细菌在内)的原核生物。迄今还没有一个真核生物表现有固氮作用。所有固氮原核生物都是利用固氮酶复合物的相似原理进行这一过程的。
多聚(A)~+mRNA在逆转录酶作用下合成出双链cDNA及将此cDNA插入到细菌质粒中去已成为真核生物分子生物学研究中的一种基本技术。
一、前言 质体(原质体系)的编码潜力寄存于单环DNA分子中,在生物学的基本过程中,这种DNA分子高度重复并且与基因组合作。在译解自养真核生物复杂的遗传系统中,这种DNA是一种有用的探针。
到目前为止,已经建立了很多从agarose胶回收DNA的方法,但所有这些方法中没有一种令人完全满意。两个主要的问题是:第一,大部分agarose均被硫粘多糖所污染,当抽提DNA时,它们被一起抽提出来。
目前,已建立了直接在琼脂糖凝胶表面转化细菌的方法。本法根据质粒表型和分子大小直接选择已被转化的细菌。复杂的质粒DNA混合物经电泳分开,特异性转化子通过直接筛选位于有意义质粒带上的菌落,可以很方便地挑出来。
哈佛医校的两位研究人员Andrew Murray和Jack Szostak建成了世界上第一条能正常工作的人工染色体。酵母细胞忠实地复制了染色体并在细胞分裂时传给他们的子细胞。仅管Szostak对《新科学家》杂志说要应用还有几年,但这一工作为更有效地治疗遗传疾病展现了新的希望。
一 D-木糖异构酶和D-葡萄糖异构酶 利用D-木糖异构酶和D-葡萄糖异构酶从半纤维素(木糖)制备乙醇和从淀粉(葡萄糖)制备高果葡糖浆具有巨大的经济价值。最近,美国Upjohn公司用遗传工程方法获得了具有高酶活力的大肠杆菌(E.coli)。方法和结果如下。
重组DNA技术正在许多方面有所应用,建成的“工程细菌” (或酵母)可生产非常有价值的蛋白质如胰岛素、干扰素、α-淀粉酶、凝乳酶(chymosin)(BNW.,1983,3(9):4)和疫苗等(见表),这些蛋白质在医、工、农方面得到应用。
曾报道了美国科学工作者利用菜豆种子贮藏蛋白(phaseolin)基因通过载体(Ti-质体或charon噬菌体)转移到向日葵组织中获得成功,但不能真正表达(微生物学动态,1982)。
1983年3月1日院士在莫斯科,科学院生物化学、生物物理和生理活性化合物化学各学部联合举行的一年一度的年龄暨纪念卡尔·马克思诞生165周年和逝世100周年的会议上发表了讲话,报告了上述各学科领域的科研重要成果,并谈到苏联生物工程学进一步发展问题。
曾报道,有人从垃圾堆里分离到一种细菌,专门消化化学农药2.4.5-T(注:三氯苯氧基醋酸,是一种类似2.4-D的剧毒农药),从中获得自己所必需的碳源和能源。
