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摘 要 :从世界上最早的转基因作物(烟草)于1983年诞生,到美国孟山都公司转基因食品研制的延熟保鲜转基因西红柿1994年在美国批准上市,转基因食品的研发迅猛发展,产品品种及产量也成倍增长,转基因作为一种新兴的生物技术手段,它的不成熟和不确定性,使得转基因食品的安全性成为人们关注的焦点.
关 键 词 :转基因 碱基 密码子
一、什么是转基因技术
转基因技术,是将基因片段转入特定生物中,并最终获取具有特定遗传性状个体的技术.不管转入的基因来自进化树上再远的物种,接受这基因的也能读解,那是因为DNA是通用代码,细胞知道如何解读.即使亲缘关系最远的物种――比如人类和细菌――也共享许多基因,在数十亿年的进化过程中一直保持不变.基因从哪来,并不是关键,起到的作用才是它们的功能.比如,将萤火虫的荧光蛋白基因转到小白鼠的基因里面,小白鼠就能够想萤火虫那样,在黑夜中发出淡淡的绿色荧光.
二、转基因技术的发展
1974年,波兰遗传学家斯吉巴尔斯基(Waclaw Szybalski)提出基因重组技术作为合成生物学概念,1978年,诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯(Daniel Nathans)、亚伯(Werner Arber)与史密斯(Hamilton Smith)时,斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道:限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代.转基因技术,包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞,以及转基因途径等,外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展,导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术.2000年国际上重新提出合成生物学概念.
三、转基因技术的不确定性
继2005年英国转基因学家发现食用转基因食品的小白鼠更容易患肿瘤.2010年4月16日《俄罗斯之声》上的一篇文章《俄罗斯科学家证实转基因食物是有害的》介绍了俄罗斯科学院生态与进化研究所研究人员Alexey Surov的一项研究结果.在这项研究中,研究人员将坎贝尔仓鼠分为四组,都喂给它们常规的食物.不同的是,一组的食物不添加任何东西,一组添加非转基因大豆,另一组添加转基因大豆,最后一组则添加更多的转基因大豆.结果发现,食用转基因大豆的那些仓鼠,他们的后代相比对照组,在生长速度和性成熟速度上都要慢,并且部分仓鼠失去了生育能力;此外,在第三代的仓鼠中还发现了嘴里长毛的畸形.
四、从密码子的角度解读转基因
上文已经提及,由于地球上所有生物都共用同一套遗传密码,它们就是4个字母:A,T,C,G,所以不同种的生物之间的基因是可以互相转移的.就像我们可以把萤火虫的荧光蛋白基因转移到小白鼠身上,结果如下图所示:(以下密码子均为假设)
萤火虫荧光蛋白基因:―AGGTCCATCAGCT―
―TCCAGG―
用限制酶切开小白鼠的基因,比如(红色部分是被剪开的):
把绿色基因转进去:
这样一只转基因老鼠就完成了.
潜在性
我们也知道,基因通过转录和翻译合成了生物各种蛋白质.碱基的排列顺序不同从根本上导致了蛋白质种类的不同.拿人类的基因做例子.以下是人类的一段基因:(假设)
DNA解链后其中一条链进行转录:
RNA翻译成蛋白质
3个碱基组成一个氨基酸,氨基酸是蛋白质的基本组成.氨基酸的多样性也是蛋白质多样性的重要原因之一.
被转基因的进入,部分基因的切除,打乱了整个基因的构成.就像把荧光蛋白基因转移到小白鼠的身上,就必然打乱原有基因的排列.