糊塗在美國

南開大學生物係/1980年入學/88年到美國/餐館經曆/拖車司機/
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轉基因水果 一 兼聊GMO (基因改良生物)

(2024-02-29 15:55:08) 下一個

雖然糊塗不是農學家或植物學家,但基因工程卻是糊塗的正專業。大學是微生物專業,在美國念的是分子基因學,Molecular Genetics。嗬嗬。做過酵母、哺乳動物細胞、老鼠,研究過酵母菌的代謝途徑,哺乳動物發育、癌症發生及治療、抗體結構及篩選,如今做的是藥物微生物發酵生產。萬變不離其宗:分子基因學。憑此一項技能,走遍如今生物學藥學醫學研究領域。

舉個最常見的例子,bt基因,這是蘇雲金杆菌的簡稱。蘇雲金杆菌是一種廣泛存在於土壤中和植物表麵的細菌,有個特征,會形成蛋白結晶,在顯微鏡下可以很清楚地看見杆菌的體內有個巨大的結晶體,那是其超量表達的一種蛋白,叫做伴孢晶體。這是在外部條件惡劣的情況下,蘇雲金杆菌就會形成孢子,耐寒耐熱,不吃不喝,靜等環境變化。很多細菌有這個功能,但蘇雲金杆菌除了形成包子(哈,就叫慶豐包子好啦)外,伴隨著包子還形成了蛋白結晶。這是其獨特之處。

此蛋白專殺某些昆蟲(鱗翅目鞘翅目昆蟲),昆蟲在吃植物時將蘇雲金杆菌的包子一並吞下,在昆蟲腸道中,蛋白晶體溶解,殺死昆蟲,而昆蟲的屍體就成了蘇雲金包子轉變為杆菌形式大量繁殖的最佳溫床。

糊塗的大學論文做的就是這個,蘇雲金杆菌的學名是:Bacillus thuringiensis。因為這個毒蛋白結晶體而名聞遐邇,所以大家幹脆就把這個毒蛋白稱為Bt蛋白(取蘇雲金杆菌學名的字頭),其基因就叫做Bt基因。不過糊塗大學那會兒做的不是轉基因,而是研究蘇雲金杆菌的自然分布區域。

科學家們把這個細菌的bt基因複製出來,連接進一定的其他DNA形式中,promoter、terminater、以及選擇mark基因等等,形成一段能夠重組進入植物細胞基因組的“外來DNA”,然後通過細菌(通常為大腸杆菌)來大量複製,製造出百萬千萬上億的相同DNA。

然後,使用農杆菌或基因槍的辦法(不詳細說了),把這樣的外來DNA導入人工培養的植物胚胎前細胞中(比如 embryogenic callus),這類細胞繼續發育會成為植物胚胎。外來DNA和植物胚胎前細胞的基因組發生重組,進入其基因組並正常表達出Bt基因以及選擇marker。這樣通過選擇marker就可以把成功轉化(tranformed,即外來DNA成功重組進入並表達)的植物前胚胎細胞挑選出來,繼續培養成為植物胚胎。

這個能夠表達蘇雲金杆菌Bt毒蛋白基因的植物胚胎,生長出來的植物,比如煙草、玉米、棉花、西紅柿等等(杏啊桃啊也成,哈,不過沒研究它們的害蟲是否可被Bt蛋白殺死),就能夠抵禦害蟲,害蟲吃了它們表達有Bt蛋白的葉子,很快死翹翹,自然也就吃不多。它們的種子可以繼續繁育出相同的植物,具有相同的功效。

這個叫做轉基因,細菌的基因,進入了植物基因庫。

不曉得說清楚了沒?

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閱讀 ()評論 (9)
評論
valore 回複 悄悄話 現代科學誤入歧途,瞎搞。連基因的全部作用和相互作用之間聯係了解的都十分有限的情況下,還要play god,會有什麽好結果?生物研究最搞的就是基於各種猜想。和生物人聊天就會發現他們之間往往連最基本的東西,原理都不能達成一致認知。很簡單,人類對生命的理解本就十分有限。
jennyga 回複 悄悄話 據說正因為這個BT基因,使得食物過敏的人增多
武勝 回複 悄悄話 除了其本身在目標作物中的表達,土壤中也會有殘留,還有花粉傳播,從而可能影響非目標植物。在更廣泛的意義上對環境影響比較複雜,比如會不會對目標害蟲之外的生物造成影響,目標害蟲對其產生抗性的後果等。這是個可以持久討論研究的題目。
goingplace 回複 悄悄話 那麽人吃Bt毒蛋白的食物,會造成什麽後果?
新中美 回複 悄悄話 您是陳月華老師的學生?另外伴胞晶體是否可以直接刺破昆蟲的消化道內壁?
無法弄 回複 悄悄話 就是說轉基因本身沒毛病,但有可能引起動植物基本構成的微變化是嗎?這就更加確定了轉基因對人體無害的說法,踏實了。謝謝科普!轉基因需要科普宣傳,
baladirk 回複 悄悄話 博主應該通俗地講一講。按我的粗淺理解,轉基因本身沒問題,植物的基因不可能影響到動物(人)的基因。轉基因的“毒性”,來自於農業實踐中所用的除草劑的致癌性。如果種轉基因植物而不用除草劑,問題就基本解決了。
baladirk 回複 悄悄話 專業性很強。沒分子生物學或遺傳學基礎的肯定看不懂。
綠珊瑚 回複 悄悄話 講得很清楚。想轉給那幾個跟著小崔瞎白活的人看。不給相信他們看了也白看。
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