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转染色体工程:又一次生物技术革命

2022-07-30
来源:求医网

转染色体工程:又一次生物技术革命

据《文汇报》:生物采矿、叶绿体发电、植物生产牛奶、动物为人类生产组织器官……通过“转染色体工程”,这些科幻小说中出现过的大胆想象,不久的将来也许就会出现在现实生活中。中科院细胞研究所有关专家最近提出,“转染色体工程”将是继基因工程之后的又一次生物技术革命,应该成为21世纪生物技术发展的核心。

“转染色体工程”是对基因群体进行设计和工程改造的一项综合性技术。我们知道,基因组序列在细胞内的载体是染色体,染色体可以切成片段。如果将这些染色体片段进行重新组合,构成新的染色体就称为“人工染色体”。如果将这种人工染色体转移到不同物种的细胞内,培养成的生物体就称为“转染色体生物”。

据专家介绍,转染色体技术不同于转基因技术,前者是用完全人工合成的染色体,整合到宿主生物的基因组内;而后者是将单个基因植入宿主生物的基因组内。两者所产生的生物效应有着本质差别,前者可以改造生物的整体生理功能,后者只能改变宿主生物生理活动中的某一环节或一种产品。转染色体技术比克隆更进一步,克隆是同一物种体细胞核移植后的无性生殖,是同一个体的复本,而转染色体技术则是将人工合成的染色体(基因组)转移到另一物种的去核细胞内,产生人造的新物种。这就是转染色体技术的神奇之处。

人有3万~4万个基因,控制着人的所有生命活动,特定的基因控制特定生命活动的某一环节。如果将人的染色体或染色体片段转移到其他生物细胞内,形成的“人源化生物”就能表达人的某些生理活动和表型。由此,生物学家们设想,如果将人的一群相关基因转移到其他生物体内,该生物应该能产生具有人体特征的生物分子、细胞、组织和器官,从人源化生物的身上就可获得人可接受移植(不被排斥)的血细胞、肌肉细胞、神经细胞,甚至心脏、肝脏等器官,当然也能获得用于药物生产的人的抗体、血清白蛋白和胰岛素等。这样,通过转染色体工程,人类就为自己建立了细胞、组织、器官的“生产工厂”。

据透露,目前我国已在上海开始进行人造染色体和转染色体工程的研究,主要是利用老鼠制造人的抗体。研究人员通过去除老鼠细胞内的有关抗体制造的基因群,再转入包含全套抗体基因群的人类染色体片段,培养出的人源化老鼠就能制造整套人的抗体。

转染色体技术一旦成熟,人类制造出能将垃圾变成氢气、能降解海面油污、让纤维素变成葡萄糖和酒精的生物也就不会是梦想了,这就是“转染色体工程”的魅力所在,也是国际生物技术研究发展的主要方向。

中国公众科技网

2003.03.14