氨基酸与人类和饲养动物生长发育,关系甚为密切。在食品工业与医药工业中是一个重要的生产品种,年消耗量很大,所以每年都要大量生产(见表1) 目前,需求量大的谷氨酸,赖氨酸等,都是采用发酵法生产,所用的菌株大多是棒状杆菌属和短杆菌属中的菌株。由于这两类菌没有杂交系统,所以菌株的改良,产量的提高只有依靠诱变与筛选。近几年来,随着分子生物学,尤其是基因工程方法的发展,为了提高氨基酸产量,在这二类菌中也开展这方面的工作。本文就这方面的研究情况,作一简明的介绍。
性别决定取决于性染色体上的基因位点。近几年,在这一领域中,有一些主要的进展,发现了组织相容性Y一抗原(简称H—Y抗原)。它是由Y染色体上的一个基因编码的,存在于Y染色体短臂的靠着丝点部位,可以诱发未分化的生殖原基发育成雄性。很早以来就已得知,H—Y抗原是Y染色体的特异的决定抗原之一。
高效率的遗传转化已经在一个玉米遗传材Zea mays Linnaeuo诱导成功,该转化是通过供体DNA和受体的白花授粉结合而进行的。每一穗的胚乳最高转化率为9.29％。DNA是在花粉与DNA的糊状混合物中提供给花丝的。被转移入胚乳中的外源DNA在胚乳形成过程中表达。目前还不知道胚乳中的外源DNA片段是否已经结合到细胞核中,或是以片段或其它状态存在于核中。已经阐明全部四种可能发生的情况是:外源DNA被转移入(ⅰ)同一籽粒的胚和胚乳中,(ⅱ)仅仅转入胚中,(ⅲ)仅仅转入胚乳中,(ⅳ)既不在胚中也不在胚乳中。另外还阐明,进入胚中的外源DNA在胚的形成、发芽、营养生长和分化,以及生殖生长整个过程中都一直保持着,最后在以后世代的胚和(或)胚乳中显露出来,并在胚乳的形成过程中发挥作用。然而,在新一代中被转化胚乳的频率相当低,这可能是转移到胚中的外源DNA不稳定所致。
哺乳动物发育中更为发人深思的问题就是一个胚胎细胞怎样遵循一条特定的分化途径。了解这一个过程的一个主要障碍在于无法识别有关基因和控制分化的基因产物。这和果蝇[黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)]的情况相反,果蝇的系统遗传分析已经可以鉴别控制发育的许多关键遗传座位(例Lewis,Nature 276,565—570,1978)。
像动物一样,植物有可诱导的抗病机制。植物中全身保护作用的诱导引起植物对真菌、细菌和病毒因子的非专一性致敏作用。可是,只有在感染后才有抗性机制表达,在其他致病因子中,由于病害引起的后果与防御机制的识别和活化密切相关,所以,诱导产生的保护作用可能是促进对病原体的识别和(或)提供一个更迅速更强的宿主防御反应。
应用酶联免疫吸附试验(ELIsA)检测甲型肝炎(以下简称甲肝)病人血清中特异性IgM抗体,对甲型进行早期诊断,是特异敏感而实用的方法。1981年美国ABBOTT公司HAVAB—M EIA药盒问世以来,国外已广泛应用,国内也有不少单位建立了同类方法,但国内目前仍缺乏敏感性、特异性高的、批量生产的甲肝诊断试剂盒供应。
在组织培养协会第36届年会的“昆虫细胞中的基因表达”专题会上展示了以DNA为媒介的基因转移(转染)的最新进展。 已开发了二个用作评价转染率与研究转染基因调节的总系统(General system),其中之一是依赖干插入DNA的短期(暂时)表达系统;与一个则包括了从在细胞分裂时转染DNA已经复制的细胞个体中的克隆选择。
白细胞间质素[Interleukin-l(IL-1)]以淋巴细胞活化因子,B-细胞活化因子,白细胞内源介体、内源热原和单核细胞因子等不同的名称见诸于书刊。IL-1由活化的巨噬细胞合成和分泌,可刺激免疫和炎症反应。诸如淋巴细胞活化、发热、肝细胞功能、从骨髓中产生和释放嗜中性白细胞及结缔组织细胞增生均由IL-1调节。
植物病原体会使农民的生活发生困难,但植物育种工作者能鉴定并将抗病基因引入所需作物栽培品种。这种方法是至今可以利用的一种重要的疾病防治方法。不过,正同植物有抗性基因一样,病原体有毒性基因,可以鉴定出这些基因,且改变这些基因可影响宿主一病原体相互作用的结果。
英国是近代分子生物学的发源地之一,在生物工程方面有很强的实力,而且有专门的政府机构来组织和协调生物工程的发展,这几年他们在生物工程产品的工业化方面进展较快。另外,我国和英国在生物学的合作和交流有着悠久的历史,我们许多老一代著名生物学家都曾在英国学习和工作过。近年来随着两国合作关系的发展,在生物工程方面的交流也日益频繁,自1982年以来几乎每年都有代表团互访。
一、为乙型肝炎病毒表面抗原疫苗在我国适用化开创了新路。“乙肝”是世界性的传染疾病,在我国流行面广,危害极大,上海生化所开展乙肝病毒表面抗原基因工程研究取得重要突破以后,他们在总结已有乙肝病毒表面抗原基因工程疫苗研究经验的基础上,再借鉴国外某些经验,结合本国国情和条件,建立以牛痘病毒为载体系统。
采用Sanger“双脱氧”法的自动DNA序列分析仪的样机已在加州理工学院L.Hood实验室建成并正在运转。该系统的商品改进型将在两年内设计好,由应用生物系统公司生产。 该系统自动化的关键是用四种不同颜色的荧光“标签”代替了放射性标记。不同颜色对应于不同的核苷,序列分析时产生的DNA片段“梯子”呈现出多色的“梯级”。用激光扫描,分离凝胶电泳道上的色带顺序可直接转换成基因序列。
综合遗传学(Integrated Genetics)公司(Framingham,MA)已经克隆和表达了三种动物的繁殖激素。rDNA激素—马卵泡激素(eFSH)、马促黄体激素(eLH)和猪卵泡激素(pFSH)——预期在提高马以及繁殖力低的家畜的生殖率方面,有重要应用,调节猪的生殖周期对经济收益是十分紧要的。
为了把经过遗传工程改造的抗霜冻的细菌释放到草莓地里的措施得到批准,高级遗传科学公司与混乱的规章斗争了二年后又遇到了另一个障碍,这个障碍是来自蒙特雷县。县主管人员最近一个月前承认他们多少知道一点有关该试验的事,他们已经被公众舆论所支配,并且一致通过了一项紧急条令:在该县45天内停止任何遗传设计微生物的试验。
Cetus公司推出两项以单克隆抗体为基础的前列腺癌诊断试验,EPICHROME~(TM)PAP(前列腺酸磷酸酶)试验和EPICHROME~(TM)PA(前列腺特异性抗原)试验。 据美国癌学会估计:美国每年约有76000人得前列腺癌,25000人死于此症。每年为过筛、诊断和监督治疗前列腺癌要做近150次试验。
古巴生物研究中心已把α2干扰素(IFN)基因克隆到啤酒酵母(S.cerevisiae)中,用的两种载体:第一种pyCB115,带有杂种基因,控制α-杂交型启动子;第二种pyCB129,带有甘油脱水磷酸脱氢酶启动子。
Genencor公司的一个研究小组已用重组DNA技术开发出一种丝状真菌分泌系统。他们是用一种曲霉(Aspergillus)实现这一点的。该公司现用大规模发酵曲霉及其他丝状真菌来生产商用的食品级酶。已用这项新技术分泌凝乳酶,此酶通常由牛第四胃的壁衬细胞分泌,可用于奶酪生产。
生物技术面临着大量储存活细菌和酵母等的重大问题,活细胞保藏技术的进步对于生物技术业尤显重要。过去十年间,科学家们在寻找保藏活细胞的新方法方面取得了可喜的成绩,“过冷”技术即是引人注目的新技术之一。剑桥大学生物物理学家F.Franks博士,在研究活细胞中水的冷冻行为的基础上,发展了这种保藏活细胞的“过冷”技术。
该研究中心遗传学部的Harol M.Weintraub在Nature讨论会上,发表了利用反义RNA技术抑制特定蛋白质表达的研究成果。人们可以期望,反义RNA技术在了解控制发生和分化的未知基因的机能方面,尤其是抑制细胞内特定基囚表达方面作川一种有用的技术,因而吸引了人们的注意,但是,从Weintraub发表的成果看来,这项技术中还存在着mRNA不稳定性的难点。
