□本報評論員 康平
要解釋基因工程,先要解釋基因。要解釋基因,先從細胞說起。
細胞裡面有細胞核,細胞核裡有染色體,染色體就是染色以後發現的物體。大約130多年前,德國生物學家弗萊明為了在顯微鏡下觀察細胞,就用染料把細胞染色,細胞不同部位著色不同,細胞核裡著色較深的一個個「小棒棒」,就被命名為染色體。大約80多年前,美國遺傳學家摩爾根通過實驗證明,染色體是遺傳物質,遺傳基因就存在於染色體上。到了1953年,美國遺傳學家沃森、英國遺傳學家克裡克共同發現染色體的雙螺旋分子結構,名稱叫脫氧核糖核酸,英語縮寫為DNA。如果把雙螺旋拉展、平鋪,就像一條鐵路。它的基本單位,是4根枕木和兩邊的鐵軌組成的「目」字。一個基因或由幾十個「目」、或由幾百個「目」組成,每一個基因的「目」的數量都不同。一條DNA則由幾十個、幾百個基因組成。
DNA是一個大分子,基因是DNA的一部分,也可以把基因看做是一個小分子。在細胞核裡,基因可以一分為二,半個基因從細胞核裡出來,像個工程師,指導細胞把胺基酸合成為蛋白質。
每個基因的「目」的數量都不同,換句話說,每個基因的結構都不同,那麼每個基因指導合成的蛋白質的結構也都不同。
每一種蛋白質對應一個基因。生長激素屬於蛋白質激素,它也是在對應的基因的指導下合成的。
現在解釋基因工程。「目」是DNA的基本單位,也是基因的基本單位,所有生物的「目」都是相同的。那麼就可以把甲生物的一連串的「目」,插入乙生物的DNA之中。換句話說,就是把甲生物的基因連接在乙生物的DNA上,成為乙生物的基因。這好比把一小段鐵路,接入另外的一大段鐵路之中。這就是基因工程。
人的指導合成生長激素的基因,可以連接在大腸桿菌的DNA上,從而指導大腸桿菌合成人的生長激素。這樣的大腸桿菌叫工程菌。在工廠化的發酵罐裡,溫度、溼度、酸鹼度和營養液都適宜,那麼大腸桿菌工程菌就繁殖生長,從而合成、分泌人的生長激素,收集起來,供我們所用。基因工程就是這樣生產生長激素的。
值得說明的是,不要把大腸裡的大腸桿菌與大腸桿菌工程菌混為一談。環境不一樣,其屬性和作用就不一樣。
值得補充的是,胰島素也是蛋白質激素,也是通過基因工程生產的。生產胰島素的工程菌是酵母菌。