,如抗蟲西紅柿
、生長迅速的鯽魚等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的誕生
。這只叫“多利”母綿羊是第一只通過無性繁殖產(chǎn)生的哺乳動(dòng)物
,它完全秉承了給予它細(xì)胞核的那只母羊的遺傳基因
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!翱寺 币粫r(shí)間成為人們注目的焦點(diǎn)
。盡管有著倫理和社會(huì)方面的憂慮
,但生物技術(shù)的巨大進(jìn)步使人類對(duì)未來的想象有了更廣闊的空間
。
基因工程大事記
1860至1870年 奧地利學(xué)者孟德爾根據(jù)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)提出遺傳因子概念
,并總結(jié)出孟德爾遺傳定律
。
1909年 丹麥植物學(xué)家和遺傳學(xué)家約翰遜首次提出“基因”這一名詞,用以表達(dá)孟德爾的遺傳因子概念
。
1944年 3位美國科學(xué)家分離出細(xì)菌的DNA(脫氧核糖核酸)
,并發(fā)現(xiàn)DNA是攜帶生命遺傳物質(zhì)的分子
。
1953年 美國人沃森和英國人克里克通過實(shí)驗(yàn)提出了DNA分子的雙螺旋模型
。
1969年 科學(xué)家成功分離出第一個(gè)基因
。
1980年 科學(xué)家首次培育出世界第一個(gè)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物轉(zhuǎn)基因小鼠
。
1983年 科學(xué)家首次培育出世界第一個(gè)轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因煙草
。
1988年 K.Mullis發(fā)明了PCR技術(shù)
。
1990年10月 被譽(yù)為生命科學(xué)“阿波羅登月計(jì)劃”的國際人類基因組計(jì)劃啟動(dòng)。
1998年 一批科學(xué)家在美國羅克威爾組建塞萊拉遺傳公司
,與國際人類基因組計(jì)劃展開競爭。
1998年12月 一種小線蟲完整基因組序列的測定工作宣告完成,這是科學(xué)家第一次繪出多細(xì)胞動(dòng)物的基因組圖譜
。
1999年9月 中國獲準(zhǔn)加入人類基因組計(jì)劃
,負(fù)責(zé)測定人類基因組全部序列的1%。中國是繼美
、英
、日
、德
、法之后第6個(gè)國際人類基因組計(jì)劃參與國,也是參與這一計(jì)劃的惟一發(fā)展中國家
。
1999年12月1日 國際人類基因組計(jì)劃聯(lián)合研究小組宣布
,完整破譯出人體第22對(duì)染色體的遺傳密碼
,這是人類首次成功地完成人體染色體完整基因序列的測定。
2000年4月6日 美國塞萊拉公司宣布破譯出一名實(shí)驗(yàn)者的完整遺傳密碼,但遭到不少科學(xué)家的質(zhì)疑
。
2000年4月底 中國科學(xué)家按照國際人類基因組計(jì)劃的部署
,完成了1%人類基因組的工作框架圖
。
2000年5月8日 德
、日等國科學(xué)家宣布
,已基本完成了人體第21對(duì)染色體的測序工作
。
2000年6月26日 科學(xué)家公布人類基因組工作草圖
,標(biāo)志著人類在解讀自身“生命之書”的路上邁出了重要一步。
2000年12月14日 美英等國科學(xué)家宣布繪出擬南芥基因組的完整圖譜,這是人類首次全部破譯出一種植物的基因序列
。
2001年2月12日 中、美、日
、德
、法、英6國科學(xué)家和美國塞萊拉公司聯(lián)合公布人類基因組圖譜及初步分析結(jié)果。
科學(xué)家首次公布人類基因組草圖“基因信息”
。
基因研究 各國爭先恐后 基因時(shí)代的全球版圖
讓我們看一下在新世紀(jì)到來時(shí)
,世界各國的基因科學(xué)研究狀況
。
英國:早在20世紀(jì)80年代中期
,英國就有了第一家生物科技企業(yè)
,是歐洲國家中發(fā)展最早的
。如今它已擁有560家生物技術(shù)公司
,歐洲70家上市的生物技術(shù)公司中,英國占了一半。
德國:德國政府認(rèn)識(shí)到
,生物科技將是保持德國未來經(jīng)濟(jì)競爭力的關(guān)鍵
,于是在1993年通過立法,簡化生物技術(shù)企業(yè)的審批手續(xù)
,并且撥款1.5億馬克
,成立了3個(gè)生物技術(shù)研究中心。此外
,政府還計(jì)劃在未來5年中斥資12億馬克
,用于人類基因組計(jì)劃的研究。1999年德國研究人員申請(qǐng)的生物技術(shù)專利已經(jīng)占到了歐洲的14%
。
法國:法國政府在過去10年中用于生物技術(shù)的資金已經(jīng)增加了10倍
,其中最典型的項(xiàng)目就是1998年在巴黎附近成立的號(hào)稱“基因谷”的科技園區(qū)
,這里聚集著法國最有潛力的新興生物技術(shù)公司
。另外20個(gè)法國城市也準(zhǔn)備仿照“基因谷”建立自己的生物科技園區(qū)
。
西班牙:馬爾制藥公司是該國生物科技企業(yè)的代表
,該公司專門從海洋生物中尋找抗癌物質(zhì)
。其中最具開發(fā)價(jià)值的是ET-743
,這是一種從加勒比海和地中海的海底噴出物中提取的紅色抗癌藥物。ET-743計(jì)劃于2002年在歐洲注冊(cè)生產(chǎn)
,將用于治療骨癌
、皮膚癌
、卵巢癌、乳腺癌等多種常見癌癥。
印度:印度政府資助全國50多家研究中心來收集人類基因組數(shù)據(jù)
。由于獨(dú)特的“種姓制度”和一些偏僻部落的內(nèi)部通婚習(xí)俗,印度人口的基因庫是全世界保存得最完整的,這對(duì)于科學(xué)家尋找遺傳疾病的病理和治療方法來說是個(gè)非常寶貴的資料庫
。但印度的私營生物技術(shù)企業(yè)還處于起步階段
。
日本:日本政府已經(jīng)計(jì)劃將明年用于生物技術(shù)研究的經(jīng)費(fèi)增加23%。一家私營企業(yè)還成立了“龍基因中心”,它將是亞洲最大的基因組研究機(jī)構(gòu)
。
新加坡:新加坡宣布了一項(xiàng)耗資6000萬美元的基因技術(shù)研究項(xiàng)目
,研究疾病如何對(duì)亞洲人和白種人產(chǎn)生不同影響
。該計(jì)劃重點(diǎn)分析基因差異以及什么樣的治療方法對(duì)亞洲人管用
,以最終獲得用于確定和治療疾病的新知識(shí);并設(shè)立高技術(shù)公司來制造這一研究所衍生出的藥物和醫(yī)療產(chǎn)品
。
中國:參與了人類基因組計(jì)劃,測定了1%的序列
,這為21世紀(jì)的中國生物產(chǎn)業(yè)帶來了光明
。這“1%項(xiàng)目”使中國走進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)的國際先進(jìn)行列
,也使中國理所當(dāng)然地分享人類基因組計(jì)劃的全部成果
、資源與技術(shù)
。
基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)
運(yùn)用基因工程技術(shù)
,不但可以培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)
、高產(chǎn)、抗性好的農(nóng)作物及畜
、禽新品種
,還可以培養(yǎng)出具有特殊用途的動(dòng)
、植物。
1.轉(zhuǎn)基因魚
生長快
、耐不良環(huán)境
、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)
。
2.轉(zhuǎn)基因牛
乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)。
3.轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒
4.轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄
5.轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯
6.不會(huì)引起過敏的轉(zhuǎn)基因大豆
7.超級(jí)動(dòng)物
導(dǎo)入貯藏蛋白基因的超級(jí)羊和超級(jí)小鼠
8.特殊動(dòng)物
導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠
9.抗蟲棉
蘇云金芽胞桿菌可合成毒蛋白殺死棉鈴蟲,把這部分基因?qū)朊藁ǖ碾x體細(xì)胞中
,再組織培養(yǎng)就可獲得抗蟲棉
。
[編輯本段]基因工程與環(huán)境保護(hù)
基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染
。
利用基因工程培育的指示生物能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況
,卻不易因環(huán)境污染而大量死亡
,甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。
基因工程與環(huán)境污染治理
基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)
。
(通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類
,用基因工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物
。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞
、鎘等重金屬
,分解DDT等毒害物質(zhì)
。)
基因治療可待 醫(yī)學(xué)革命到來
“基因”釋意 現(xiàn)在我們通用的“基因”一詞
,是由“gene”音譯而來的
。基因就是決定一個(gè)生物物種的所有生命現(xiàn)象的最基本的因子
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?茖W(xué)家們認(rèn)為這個(gè)詞翻譯得不僅音順
,意義也貼切
,是科學(xué)名詞外語漢譯的典范?div id="d48novz" class="flower left">
;蜃鳛闄C(jī)體內(nèi)的遺傳單位
,不僅可以決定我們的相貌
、高矮,而且它的異常會(huì)不可避免地導(dǎo)致各種疾病的出現(xiàn)
。某些缺陷基因可能會(huì)遺傳給后代,有些則不能
?div id="jfovm50" class="index-wrap">;蛑委煹奶岢鲎畛跏轻槍?duì)單基因缺陷的遺傳疾病
,目的在于有一個(gè)正常的基因來代替缺陷基因或者來補(bǔ)救缺陷基因的致病因素
。
用基因治病是把功能基因?qū)氩∪梭w內(nèi)使之表達(dá)
,并因表達(dá)產(chǎn)物——蛋白質(zhì)發(fā)揮了功能使疾病得以治療?div id="jfovm50" class="index-wrap">;蛑委煹慕Y(jié)果就像給基因做了一次手術(shù)
,治病治根,所以有人又把它形容為“分子外科”
。
我們可以將基因治療分為性細(xì)胞基因和體細(xì)胞基因治療兩種類型
。性細(xì)胞基因治療是在患者的性細(xì)胞中進(jìn)行操作
,使其后代從此再不會(huì)得這種遺傳疾病
。體細(xì)胞基因治療是當(dāng)前基因治療研究的主流
。但其不足之處也很明顯
,它并沒前改變病人已有單個(gè)或多個(gè)基因缺陷的遺傳背景,以致在其后代的子孫中必然還會(huì)有人要患這一疾病
。
無論哪一種基因治療,目前都處于初期的臨床試驗(yàn)階段
,均沒有穩(wěn)定的療效和完全的安全性
,這是當(dāng)前基因治療的研究現(xiàn)狀
。
可以說,在沒有完全解釋人類基因組的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制
、充分了解基因調(diào)控機(jī)制和疾病的分子機(jī)理之前進(jìn)行基因治療是相當(dāng)危險(xiǎn)的
。增強(qiáng)基因治療的安全性
,提高臨床試驗(yàn)的嚴(yán)密性及合理性尤為重要
。盡管基因治療仍有許多障礙有待克服,但總的趨勢(shì)是令人鼓舞的
。據(jù)統(tǒng)計(jì)
,截止1998年底,世界范圍內(nèi)已有373個(gè)臨床法案被實(shí)施
,累計(jì)3134人接受了基因轉(zhuǎn)移試驗(yàn)
,充分顯示了其巨大的開發(fā)潛力及應(yīng)用前景
。正如基因治療的奠基者們當(dāng)初所預(yù)言的那樣
,基因治療的出現(xiàn)將推動(dòng)新世紀(jì)醫(yī)學(xué)的革命性變化
。
[編輯本段]基因工程將使傳統(tǒng)中藥進(jìn)入新時(shí)代
5月13日 13日參加“中藥與天然藥物”國際研討會(huì)的中國專家認(rèn)為,轉(zhuǎn)基因藥用植物或器官研究
、有效次生代謝途徑關(guān)鍵酶基因的克隆研究
、中藥DNA分子標(biāo)記以及中藥基因芯片的研究等
,已成為當(dāng)今中藥研究的熱點(diǎn)
,并將使傳統(tǒng)中藥進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代
。
據(jù)北京大學(xué)天然藥物及仿生學(xué)藥物國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任果德安介紹
,轉(zhuǎn)基因藥用植物或器官和組織研究是中國近幾年中藥生物技術(shù)比較活躍的領(lǐng)域之一