游茹月 成都市籍田中學(xué)
引言:基因克隆技術(shù),又稱為DNA重組技術(shù),它是將不同的DNA片段在體外人工連接,重新組合,然后送進(jìn)受體細(xì)胞中表達(dá)相應(yīng)蛋白,從而獲得目的基因的表達(dá)產(chǎn)物[1]。1996年7月5日,伊恩維爾穆特運(yùn)用基因克隆技術(shù)創(chuàng)造出了綿羊多莉,即世界上第一只運(yùn)用克隆技術(shù)誕生的生命?;蚩寺〖夹g(shù)建立在20世紀(jì)70年代初期,在當(dāng)時(shí)引起了很大的影響。到現(xiàn)在,依然有很多基因克隆技術(shù)愛(ài)好者,不斷研究、學(xué)習(xí)。目前,基因克隆技術(shù)作為一項(xiàng)全新的生物技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展中取得了無(wú)可比擬的效果,極大地提高了社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展。本文講述了有關(guān)基因克隆技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)展。
基因治療是將一些外源基因?qū)氲交颊呦鄳?yīng)的受體細(xì)胞當(dāng)中,使得外源基因表達(dá)的產(chǎn)物可以治療患者的某種疾病,例如惡性腫瘤、白血病、心腦血管疾病和糖尿病等等,起到了傳統(tǒng)藥物難以達(dá)到的醫(yī)療效果,對(duì)醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步做出了重要的貢獻(xiàn)。
基因診斷主要是利用DNA重組技術(shù)從DNA水平上對(duì)人體的疾病類型進(jìn)行詳細(xì)的診斷,主要方式就是對(duì)基因進(jìn)行探測(cè),然后對(duì)基因進(jìn)行有效分析,得出金銀存在的缺陷,判斷其表達(dá)功能是否能夠正常進(jìn)行,以此獲得疾病的類型。在遺傳學(xué)上基因是決定病原體的生物特性的物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)其進(jìn)行探測(cè)能夠達(dá)到有效診斷及快速治療的效果。
1954 年首例器官移植手術(shù)取得了成功,自此器官移植技術(shù)便迅速推廣開(kāi)來(lái),這給廣大的患者帶來(lái)了希望。近些年來(lái),科技手段的不斷進(jìn)步以及現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展使得器官移植技術(shù)也不斷成熟。目前來(lái)說(shuō),器官移植的操作要求比較嚴(yán)格,尤其是對(duì)供體的要求與接受供體的患者需要有高度的一致性,否則就會(huì)容易出現(xiàn)排異反應(yīng),造成移植的失敗,極大地提高了患者的生存質(zhì)量。
近年來(lái),通過(guò)重組DNA產(chǎn)生的工程菌在人體活性多肽的合成上已經(jīng)取得了重大進(jìn)步,其合成速度也越來(lái)越快,例如一些基因疫苗、胰島素、干擾素的制造等等。這些藥物的合成有力的保障了人們抵御疑難雜癥的信心,提高了患者的生存希望,大力地促進(jìn)了我國(guó)現(xiàn)代醫(yī)療事業(yè)的進(jìn)一步的發(fā)展。
農(nóng)作物防病蟲(chóng)害領(lǐng)域的生物防治措施主要是利用蘇云孢桿菌的毒蛋白(結(jié)晶蛋白)來(lái)達(dá)到殺死害蟲(chóng)的目的,現(xiàn)階段基因克隆技術(shù)的應(yīng)用可以通過(guò)克隆蘇云孢桿菌中的毒蛋白的基因,并將基因轉(zhuǎn)移到植物的生長(zhǎng)細(xì)胞當(dāng)中,這樣就會(huì)啟動(dòng)抗病蟲(chóng)害的防御機(jī)制,該植物也就變成了一種能抗蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因作物,例如抗蟲(chóng)棉。
抗逆性植物的產(chǎn)生要求主要是為了適應(yīng)現(xiàn)階段環(huán)境的不斷惡化,土地貧瘠的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,該種植物的培育在抵抗干旱天氣、耐鹽堿等方面具有較強(qiáng)生物能力。因此,一些不適宜耕作的土地也可以得到有效地開(kāi)發(fā)利用,增加農(nóng)作物的生產(chǎn)規(guī)模,從而達(dá)到提高產(chǎn)量的目的,極大地增加經(jīng)濟(jì)效益。
基因克隆技術(shù)在畜牧業(yè)的應(yīng)用主要是進(jìn)行動(dòng)物轉(zhuǎn)基因育種,針對(duì)個(gè)體的生產(chǎn)性能,可以利用克隆技術(shù)對(duì)其的生產(chǎn)基因進(jìn)行克隆,并轉(zhuǎn)入普通個(gè)體的基因序列當(dāng)中,從而提高育種的質(zhì)量。比如在牛群養(yǎng)殖業(yè)中,牛只的生產(chǎn)性能具有較大差異,我們就可以選取優(yōu)質(zhì)的種牛,對(duì)其體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng),克隆出同樣優(yōu)質(zhì)的后代。相關(guān)資料表明,克隆奶牛生產(chǎn)的牛奶以及克隆肉牛的肉質(zhì),將它們與自然交配生產(chǎn)的后代進(jìn)行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)他們之間是沒(méi)有區(qū)別的,這就保證了克隆動(dòng)物的安全性。
目前來(lái)說(shuō),越來(lái)越多的動(dòng)物走向滅絕,其滅絕原因主要是種群繁殖速度降低以及種群死亡速率迅速增高,使得種群增長(zhǎng)處于不利狀態(tài),再加上外部因素比如天災(zāi)或者人禍等等而導(dǎo)致的滅絕。2001年印度野牛諾亞在美國(guó)的誕生,意味著人們利用克隆技術(shù)來(lái)拯救一些瀕危的動(dòng)物成為了可能。
克隆技術(shù)的應(yīng)用可以起到增加種群數(shù)量的目的,單克隆技術(shù)的應(yīng)用主要是復(fù)制相同的基因,生產(chǎn)大量具有相同基因的瀕危動(dòng)物并不符合遺傳多樣性。然而無(wú)論如何,對(duì)于數(shù)量稀少的瀕危動(dòng)物來(lái)說(shuō),克隆技術(shù)是具有重要的應(yīng)用意義的,它有利于保持生態(tài)系統(tǒng)以及物種的多樣性。
結(jié)語(yǔ):綜上所述,基因克隆技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、畜牧業(yè)養(yǎng)殖以及瀕危動(dòng)物保護(hù)上具有重要的應(yīng)用意義,但面對(duì)基因克隆技術(shù)帶來(lái)的巨大變革也不應(yīng)該忘記該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用弊端。在針對(duì)一些基因克隆技術(shù)應(yīng)用上出現(xiàn)的問(wèn)題也需要相關(guān)科研人員積極采取有效地措施及時(shí)解決,保證該項(xiàng)技術(shù)生態(tài)安全性,不斷探索基因克隆技術(shù)的應(yīng)用前景。