新型植物的遗传蓝图

遗传工程遗传工程是遗传学对于人类需要的一种应用。遗传工程最惹人著目的成果是培育成高产、耐寒和抗病的作物品种。近年来,发展抗风的、短秆粗壮的水稻和小麦,已受到发展中国家的极大重视。令人遗憾的是对我们的生活道路上已起了巨大而确有实际影响的遗传工程,近来已和“重组DNA”或“在试管中的DNA重组”相混淆起来了。重组DNA技术对于农业是象征着一种具有巨大潜在利益的革命性的新技术。然而,重组DNA仅仅是遗传工程师所运用的许多技术中的一种。这些技术包括通常的植物和动物育种实践。换句话说,遗传工程是一门许多世纪以来在实践上富有成果的古老艺术。     

转基因迷局

<正>30多年前,美国科学家伯格利用限制性内切酶,将猿猴病毒DNA和噬菌体DNA切开、重组,得到了世界上第一批重组DNA分子,标志着DNA重组技术成为现代生物技术和生命科学的基础与核心。从那时起,就有人预言,利用转基因技术培育作物会引发第二次绿色革命:充足的改良食物、燃料和纤维将喂饱这个饥饿的世界,为农民带来收益,并促进环境好转。从许多层面来看,这场革命已经开始了。生命科学具有扭转乾坤的神奇魔力。在人类对农药的依赖日益加重,而对农药的残留又心怀恐惧时,转基因技术为人们提供了一种解决问题的新方法。但同时,人们对生命奥秘的畏惧之心,又让生命科学似乎具有引     

重组DNA的研究新进展

本世纪70年代初,美国科学家S. Cohen和H. Boyer等首次在体外成功地组建了具有生物功能的重组质粒,1974年,Morrow等将第一个真核基因即瓜蟾rRNA基因导入大肠杆菌,获得克隆,标志着重组DNA(rDNA)研究的开始。rDNA技术,是在试管内用酶及其他物质使不同物种间的DNA分子彼此结合,然后导入细胞内令其行使功能的技术。它涉及五个方面:1)DNA特异的剪切技术——获取目的基因;2)核酸分子杂交技术——鉴定未知核酸分子;3)DNA的分子克隆——目的基因的扩增;4)DNA顺序测定——确立基因的精细结构和功能的关系;5)目的基因的表达——产     

转基因食品常见问题

<正>1.什么是转基因食品?不是通过基因的自然重组,而是通过人工技术改变生物遗传物质(DNA),通常被称为"现代生物技术"或"基因技术",也称为"DNA重组技术"或"基因工程"。基因工程可从某个有机体选择单个基因传输到另一个有机体中,甚至可以在没有亲     

作物改良中的基因转移

几十年来,植物种间的基因转移,在作物改良中发挥了巨大的作用。已把某些野生植物所具有的诸如抗病虫害和抗倒伏等有用特性转化到了栽培作物中;重组DNA技术大大扩大着益于作物改良的遗传信息;基于重组DNA的基因转化系统,对于几种作物的改良是很有效的,并正在研究用于其他作物种;配合应用传统的和最新的基因操作技术,将会更有助于作物改良     

制药工业中的重组DNA技术

引言最近几年,重组DNA技术业已在全世界从学术环境扩展到工业及医疗实验室。本文讨论将对诊断、治疗感染和遗传性代谢紊乱产生重大影响的一些方面。重组DNA技术在医学中的应用主要有: (1)对正常和异常细胞功能的遗传基础之阐明。(2)对现有生物产品的质量控制方法之改进。(3)最近在疫苗和诊断试剂中所用的产生蛋白抗原的选择方式。     

与生物化学家保罗·伯格对话--生物学家应该支持干细胞研究

美国斯坦福大学的生物化学、荣誉教授保罗·伯格(PaulBerg),曾因研究操纵基因重组DNA分子而荣获1980年诺贝尔化学奖。在20世纪70年代初期,他将两种不同物种的基因通过剪切后拼接在一起,人工构成了世界上第一个重组DNA杂交分子。现在这项技术已成为遗传学和生物技术工业的支柱。伯格还在同一时期领导了一场不同寻常的运动并取得了巨大成就:科学家们自愿暂停了某些重组DNA的实验,直至他和他的同事们达成了协议——务必使经过生物工程改造的生物体释放到环境中的风险降到最低。不久前,《Discover》杂志的记者大卫·邓肯(DavidDuncan)采访了保罗·伯格,以下这次访谈的内容。     

乙型肝炎病毒DNA的克隆及其在猴肾细胞中的初步表达

自从乙型肝炎病毒(HBV)基因克隆成功以后,人们开始用重组DNA技术来解决HBV或其表面抗原(HBsAg)在培养细胞中的表达问题,并已相继取得进展。我们克隆了     

遗传疾病和它们的基因

1983年春,诺贝尔奖金获得者David Baltimore形容一项DNA重组技术的新操作尚处于“胚胎状态”。不料6个月后,James Gusella领导的研究小组报导说,他们利用这项限制性内切酶切割DNA技术,发现了在第4染色体上的亨丁顿(Huntington)氏病(一种无法治疗的神经系统进行性变性)基因的一个标记物。     

生物技术与医药、农业

生物技术把过去毫不相干的工业和生产工艺联系起来,目前正在开发的主要领域有医药、食品和农业,其它可进入商业的领域有微生物开矿、能源生产、废水处理、精细化工产品以及在电子生物传感器中使用生物元件。医药对于人体内自然合成的物质,用化学合成不能胜任,而其它方法也不能批量生产而用于治疗的物质,生物技术却提供了生产的方法,即重组DNA技术及单克隆法。重组DNA技术涉及细胞系的遗传操作,以便生产所需物质;生物技术生产人体生长激素就是用的这种方法。单克隆法可生产干扰素     

工业微生物学和生物技术的未来发展

前言我在这次演讲中所希望做的是关于生物技术活动的概观,主要展望美国包括研究院和工业实验室的活动。今天在实验室里进行的工作构成该领域的未来. 《新生物技术》论述了遗传学和分子生物学对于传统发酵的应用。遗传学和分子生物学同传统生物技术的结合发起了一场生物学革命。1972～1973年在斯坦福大学和加利福尼亚大学旧金山实验室所取得的DNA重组技术,将工业微生物学推向了新的高度,导致新的生物技术产业在美国及全世界的建立。重组DNA技术、细胞杂交技术、酶工程和蛋白质工程都是生物技术的组成部分,它们正在对医疗保健、诊断学和农业研究产生重大影响,有希望进入能源、采矿、食品和化学     

反义技术——一项跨世纪的前沿生物技术

重组DNA技术曾带动了基因工程、蛋白质工程的发展和一系列分子生物学新方法的创立，这是生命科学发展史上的一次重大飞跃。反义技术则是继重组DNA技术之后兴起的又一门全新的基因工程技术，它从反向遗传学的角度认识结构基因的功能和基因表达的调控，从而为分子遗传学分析、人类疾病的防治以及动植物遗传育种等提供了崭新的手段。作为一项具有重大应用背景的尖端生物技术，反义技术已经同时得到科学界和商界的极大关注，并在过去的十几年中得到迅猛的发展。毫无疑问，在不远的将来．这项从生命本质研究入手的技术必将产生强大的冲击波，…     

用Y染色体特异的DNA探针于妊娠早期鉴定胎儿性别

重组DNA技术已应用于多种遗传病的产前诊断,并成功地用来鉴定胎儿的性別,国内已运用这种技术进行α-和β-地中海贫血的产前诊断,但是胎儿性别的鉴定仍沿用染色体分析,本文介绍用Y染色体特异DNA探针于妊娠早期鉴定性别。本法具有快速、灵敏等优点,对于X-连锁遗传病的产前诊断具有重要价值。     

发育工程的新发展

基因操作技术的开发,带来了生物学的新发展。对此,日本《科学》杂志也曾多次在专栏中列举具体事例加以介绍。其中一例就是:将重组 DNA 引入与人同为哺乳动物的小鼠受精卵内,以及研究使该受精卵发育成为个体的方法。由于此项开始于八十年代初期的研究,许多拥有异种 DNA 的小鼠诞生了,有的还已经传到了第五代。就异种 DNA 而言,采用了人体血液蛋白质之一的球蛋白、免疫球蛋白、生长激素、大鼠生     

人类基因疗法监管的下一阶段

正美国国立卫生研究院(NIH)和美国食品药品管理局(FDA)在人类基因疗法的安全有效性方面发挥了关键作用。如今,我们将提出新的目标,以促进这个快速发展领域的进一步发展。大约50年前,在DNA重组技术取得最初突破性进展的同时,人们首次认识到了直接改变人类基因的潜力。在对这项技术的伦理、法律和社会影响进行激烈的讨论之后,NIH就这一技术进行了多次会谈,并于1974年建立了基因重组咨询委员会(RAC)。RAC的使命是为NIH主任提供涉及核酸的新     

DNA缩短法计算模型求解最大独立集问题

提出了一种基于环形DNA缩短法的新型计算模型. 该模型可以求解n个顶点m条边的图的最大独立集. 算法的时间复杂度是O(n+m). 随着问题规模的增大, 计算所需的试管数量呈线性增长. 在计算模型的生物操作中, 有两个主要技术: DNA分子内环化和DNA长度逐步缩短. 结合反向PCR(聚合酶链式反应), 磁珠吸附和环化酶催化等多种方法, 在求解步骤中, DNA分子的结构在线性双链DNA(dsDNA)、线性单链DNA(ssDNA)和环形单链DNA之间进行循环变化. 利用环形DNA分子的结构特点, 在计算过程中避免了DNA分子间重组. 为了证实该DNA计算模型的可行性, 利用其求解了一个最大独立集问题的实例.     

酶的研究与生命科学(三):分子生物学酶的发现和应用

20世纪下半叶,分子生物学取得迅猛发展,分子生物学酶的发现和应用在其中发挥了巨大的推动作用。DNA聚合酶、RNA聚合酶、逆转录酶、限制性内切酶和端粒酶等的鉴定和功能阐明拓展了对许多生命现象的理解和认识。这些酶的应用还衍生出重组DNA、桑格酶法测序和聚合酶链式反应等技术,在基因操作、DNA测序和扩增等方面具有广泛应用。通过介绍分子生物学酶的研究历程展现了酶的发现和应用对当代生命科学研究仍有重要意义。     

小鼠基因剔除技术

2007年诺贝尔生理学或医学奖颁给了美国犹他大学教授卡佩基(M.R. Capecchi)、美国北卡罗来纳州大学教授史密西斯(O.Smithies)和英国卡迪夫大学教授埃文斯(M.J.Evans),以表彰他们在1980年代分别建立了小鼠胚胎干细胞系和对胚胎干细胞染色体DNA进行定点突变的DNA同源重组技术,从而实现了人们对小鼠基因组进行定点改造的可能.     

CpG DNA增强口蹄疫病毒DNA疫苗诱发豚鼠产生的免疫应答

CpG DNA是一些具有免疫刺激作用的核苷酸序列，这些序列在DNA疫苗诱发机体产生的免疫应答中起着重要作用。设计并化学合成了一段含CpG DNA的寡核苷酸，将其插入编码大肠杆菌β-半乳糖苷酶及O型口蹄疫病毒抗原表位融合蛋白的表达质粒中，并观察了其对重组质粒介导的免疫应答的影响。结果显示，插入的寡核苷酸能增强重组质粒诱发豚鼠产生的病毒中和抗体及T细胞增殖反应，并能提高豚鼠的抗病毒感染能力，证明将CpG DNA克隆进DNA疫苗中提高DNA疫苗免疫活性的一条有效途径。同时，构建的DNA疫苗为抗口蹄疫DNA疫羁的应用奠定了一定的基础。     

遗传操作技术

最近,遗传操作即遗传工程比其它领域更引起人们的注意。有机体均由细胞组成,每个细胞均含有化学物质DNA,它确定该细胞的遗传特性。DNA化学结构使细胞载有遗传密码,而遗传密码决定细胞的作用;阅读DNA复杂分子结构内的遗传密码可使其通过一系列生物方法合成其它生物物质。过去30年中,科学家已具有阅读、重写密码部分的能力,因而可局部重新确定细胞的作用。上述遗传操作包括2组技术:细胞聚变及DNA重组技术。两种不同类型的细胞聚变而生成的异核体(带有2个